三極管課件資料

電工電子技術第1章直流電路

第2章交流電路

第3章磁路和變壓器

第4章直流電機

第5章交流異步電動機和控制電機

第6章常用電動機控制電路

第7章常用半導體器件

第8章基本放大電路

第9章集成運算放大器及其應用

第10章直流穩(wěn)壓電源

第11章數字電子技術基礎

第12章組合邏輯電路

第13章時序邏輯電路

第14章電工電子技術的計算機輔助分析與設計

共60學時11級模具(1)班1/11/20231電工電子技術第7章常用半導體器件

7.1PN結和半導體二極管………………1437.2雙極型晶體管和場效應晶體管……1477.2.1雙極型晶體管………………147

7.2.2場效應晶體管………………1517.3晶閘管和單結晶體管………………1567.3.1晶閘管………1567.3.2單結晶體管…158下頁1/11/20232第7章常用半導體器件

1.半導體2.PN結3.二極管4.雙極型晶體管BJT5.場效應晶體管FET6.晶閘管(可控硅)結構檢測放大原理特性曲線主要參數三種狀態(tài)三大作用下頁1/11/202337.2

雙極型晶體管和場效應晶體管雙極型晶體管BJT三極管第7章常用半導體器件BipolarJunctionTransistor場效應晶體管FETFieldEffectTransistor下頁1/11/20234三極管是組成各種電子電路的核心器件。三極管的發(fā)明，使PN結的應用發(fā)生了質的飛躍。7.2

雙極型晶體管和場效應晶體管第7章常用半導體器件硅管三極管鍺管NPN管PNP管NPN管PNP管NPNPNP下頁1/11/20235一、基本結構（集電結、發(fā)射結）三極管的結構并不是對稱的，所以發(fā)射極和集電極不能對調使用。面積大，摻雜濃度適度區(qū)域薄，摻雜濃度低摻雜濃度高BJT---雙極結型晶體管7.2.1

雙極型晶體管下頁1/11/20236二、三極管的檢測NPN型三極管的直流測量等效電路如圖3-5，PNP型三極管的直流測量等效電路如圖3-6。

將數字多用表置于檔，按圖3-3、圖3-4的接法測量三極管（接B極的表筆不變換，而另一支表筆分別接三極管的另外兩腳），表頭會有讀數（一般為700～900Ω左右）；cbeebccbecbe下頁1/11/20237三極管的放大作用電流放大（1）內部條件（結構特點）：基區(qū)很薄，摻雜濃度低——控制由發(fā)射區(qū)運動到集電區(qū)的載流子，減少載流子在基區(qū)復合的機會。發(fā)射區(qū)摻雜濃度高——以便有足夠的載流子供“發(fā)射”。集電區(qū)面積比發(fā)射區(qū)大——便于收集由發(fā)射區(qū)來的載流子和散熱。三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）7.2.1

雙極型晶體管基極b(base)集電極c(collector)發(fā)射極e(emitter)下頁1/11/20238（2）外部條件：三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）Vb>VeVc>VbNPN管：Vc>Vb>Ve工作過程：（1）E區(qū)向B區(qū)擴散電子（2）電子在B區(qū)復合、擴散（3）C區(qū)收集B區(qū)擴散過來的電子PNP管：Vc<Vb<Ve微小的基極電流

IB，可以控制較大的集電極電流

IC，集電結加反向電壓(也叫反偏置)。IE=IC+IB發(fā)射結加正向電壓(也叫正偏置)；7.2.1

雙極型晶體管所以三極管是電流控制元件。becNPNIEICIBbcebce下頁1/11/20239（2）外部條件：三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）Vb>VeVc>Vb集電結加反向電壓(也叫反偏置)。發(fā)射結加正向電壓(也叫正偏置)；7.2.1

雙極型晶體管——直流電流放大系數——交流電流放大系數IE＝

IB()1+βIE＝IB+

IC△IC△IB＝βICIB＝βIE=IC+IBICIB＝β下頁1/11/202310三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）四、特性曲線（輸入曲線、輸出曲線）1.輸入曲線：

IB(A)

UBE(V)204060800.20.8

UCE1V硅Si：0.5~0.7V鍺Ge：0.2~0.3V閥值電壓VBE07.2.1

雙極型晶體管cebIBICIEUCEUBE下頁1/11/202311三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）四、特性曲線（輸入曲線、輸出曲線）2.輸出曲線：7.2.1

雙極型晶體管cebIBICIEUCEUBEUCE0IB一定IC飽和壓降下頁1/11/202312IC(mA)5101520UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100AICM放大區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)三、放大原理（E發(fā)射—B擴散、復合—C收集）四、特性曲線（輸入曲線、輸出曲線）1.輸入曲線：2.輸出曲線：飽和壓降：0.2~0.3V

IB(A)

UBE(V)204060800.20.8

UCE1V硅Si：0.5~0.7V鍺Ge：0.2~0.3V閥值電壓VBE07.2.1

雙極型晶體管ICIB＝β三極管的三種工作狀態(tài)：1.截止2.放大3.飽和下頁1/11/202313三極管的三種工作狀態(tài)：1.截止狀態(tài)2.放大狀態(tài)3.飽和狀態(tài)下頁VBE＜

0.5VUCE=

VCCIB=

0VBE≥

0.7VUCE=

0.2V～0.3VVBE≥

0.7VcebIBICIEUCEVBEUCCUBBRBRCUCE=

幾

V1≈VCC2(NPN

硅管)1/11/202314三極管的三種工作狀態(tài)：1.截止狀態(tài)2.放大狀態(tài)3.飽和狀態(tài)下頁VBE＞-

0.2VUCE=

-VCCIB=

0VBE≤-

0.3VUCE=

-

0.2V～

-

0.3VUCE=

-幾

V(PNP

鍺管)VBE≤-

0.3VVEB＜

0.2VVEB≥

0.3VVEB≥

0.3V1/11/2023152.輸出曲線：IC(mA)5101520UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A工作區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)7.2.1

雙極型晶體管五、主要參數（β、ICBO、ICEO、ICM、UCEO、PCM）1.直流放大系數2.交流放大系數hFEICEO3.極間開路電流：（1）反向飽和電流ICBO(uA)：（2）穿透電流ICEO(uA)：ICEO=(1+β)ICBO---E極開路時---B極開路時ICβ=IB下頁1/11/202316ICM2.輸出曲線：4.極限參數：IC(mA)5101520UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A工作區(qū)截止區(qū)ICEO（1）集電極最大允許電流ICM

：---β下降到正常值的2/3時的值五、主要參數（β、ICBO、ICEO、ICM、UCEO、PCM）（2）反向擊穿電壓UCEO

：---B

極開路時的最大反向耐壓（3）最大功耗PCM

：---C

極允許的最大耗散功率PCM＝ICUCEICβ=IB下面通過曲線來了解PCM：下頁(4)特征頻率

fT

：---β=1時的信號頻率1/11/202317截止區(qū)飽和區(qū)IC(mA)5101520UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100AICEOICM安全工作區(qū)輸出曲線：（3）最大功耗：例：幾個常用三極管的主要參數過損耗區(qū)4.極限參數：五、主要參數（β、ICBO、ICEO、ICM、UCEO、PCM）PCM＝ICUCEPCM=ICUCE曲線下頁1/11/202318一些常用三極管的主要參數下頁例1/11/202319六.三極管的封裝形式下頁1/11/202320（Package）三極管直插形IC扁平形IC7.2.1

雙極型晶體管六、封裝形式下頁1/11/202321七、三極管的三大作用：1.

放大2.開關3.阻抗變換三極管的三種工作狀態(tài)：1.截止狀態(tài)2.放大狀態(tài)3.飽和狀態(tài)下頁1/11/2023220(mV)uiωtuce0(V)ωtUCEICiC0(mA

)ωt1、三極管的放大作用：uiibQIBQiBuBE