《模擬電子技術(shù)》課件--知識(shí)點(diǎn)：三極管的工作原理-教學(xué)文稿

1、電工電子技術(shù)主 講：韓振花項(xiàng)目六：常用半導(dǎo)體器件三極管的工作原理明確任務(wù)：擴(kuò)音器如何完成信號(hào)放大的知識(shí)準(zhǔn)備：三極管的工作原理知識(shí)深化：電流放大轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)歸納總結(jié)一、明確任務(wù)（一）三極管的工作原理1. 擴(kuò)音器如何完成信號(hào)放大的？ 教師上課用的擴(kuò)音器，聲音放大，效果好。那么擴(kuò)音器是如何完成聲音信號(hào)的放大的呢? 三極管放大信號(hào)需要什么條件呢？二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理 三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用，其條件是發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。如NPN型三極管，UBE0發(fā)射結(jié)正偏，UCB0集電結(jié)反偏；PNP型三極管，UBE0發(fā)射結(jié)正偏，UCB0集電結(jié)反偏。電流分配二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理二、知識(shí)準(zhǔn)備

2、（一）三極管的工作原理 圖1（a）為NPN型三極管放大工作必須提供的外部條件，圖中的基極電源EB使發(fā)射結(jié)正偏，集電極電源ECEB使集電結(jié)反偏。三極管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖1（b）所示，圖中所畫出的載流子的運(yùn)動(dòng)方向是電子流方向，電子帶負(fù)電荷。下面分析電子流的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及各極電流的形成。二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理 （1）發(fā)射區(qū)發(fā)射電子形成IE 發(fā)射結(jié)正偏，由于發(fā)射區(qū)摻雜濃度高而產(chǎn)生的大量自由電子，在外場(chǎng)的作用下，被發(fā)射到基區(qū)。兩個(gè)電源的負(fù)極同時(shí)向發(fā)射區(qū)補(bǔ)充電子形成發(fā)射極電流IE，IE的方向與電子流方向相反。二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理 （2）基區(qū)復(fù)合電子形成IB 發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)的大

3、量電子有很少一部分與基區(qū)中的空穴復(fù)合，復(fù)合掉的空穴由基極電源EB正極補(bǔ)充形成基極電流IB。 （3）集電區(qū)收集電子形成IC 集電結(jié)反偏，在基區(qū)沒(méi)有被復(fù)合掉的大量帶負(fù)電荷的電子，在外加強(qiáng)電場(chǎng)EC正極吸引力的作用下被收集到集電區(qū)，并流向集電極電源正極形成集電極電流IC。二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理 根據(jù)KCL定律，三個(gè)電流之間的關(guān)系為 IEIBIC （6-1） 如果發(fā)射結(jié)正偏壓UBE增大，發(fā)射區(qū)發(fā)射的載流子增多，IB、IC和IE都相應(yīng)增大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證：改變UBE時(shí)IC與IB幾乎是按一定的比例變化。其比值定義為 ，稱為三極管的直流電流放大系數(shù)，一般在幾十至上百倍。 （6-2）二、知識(shí)準(zhǔn)備（

4、一）三極管的工作原理則有 IC IB (6-3) IEIBICIBIB(1 )IB (6-4)從上述表達(dá)式(6-3)和式(6-4)可見(jiàn)，當(dāng)IB有很小的變化時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致IC及IE有較大的變化，這就是所謂三極管的電流放大作用。這種放大作用的實(shí)質(zhì)是一種電流的控制作用，即以很小的基極電流IB控制較大的集電極電流IC。二、知識(shí)準(zhǔn)備（一）三極管的工作原理【特別提示】 三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用，其條件是發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。如NPN型三極管，UBE0發(fā)射結(jié)正偏，UCB0集電結(jié)反偏；PNP型三極管，UBE0發(fā)射結(jié)正偏，UCB0集電結(jié)反偏。三、知識(shí)深化（一）電流放大轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào) 如果集電極電流Ic是流過(guò)一個(gè)電阻R的，那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得，這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來(lái)，就得到了放大后的電壓信號(hào)了。圖2 共發(fā)射極基本放大電路四、歸納總結(jié) 三極管的工作