電子技術(shù)基礎(chǔ)第五章晶體管課件

11概述2晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)3幾種特殊的晶體管晶體管2

5.1概述晶體管（transistor）是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關(guān)，基于輸入的電壓，控制流出的電流，因此晶體管可做為電流的開關(guān)，和一般機(jī)械開關(guān)（如Relay、switch）不同處在于晶體管是利用電訊號(hào)來控制，而且開關(guān)速度可以非常之快，在實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。3567晶體管的發(fā)展歷史STEP07STEP06STEP051978年，英特爾發(fā)布了第一款16位處理器8086，2.9萬STEP04

2002年1月：英特爾奔騰4處理器推出，5500萬個(gè)

STEP032005年5月26日：英特爾奔騰D處理器含有2.3億個(gè)STEP02英特爾酷睿2雙核、四核處理器

5.8億STEP011947年12月16日晶體管1953年：第一個(gè)采用晶體管，即助聽器。1971年：英特爾發(fā)布了其第一個(gè)微處理器4004

，2000多個(gè)9英特爾酷睿i7處理器10含30億晶體管的GF110核心111904年，世界上第一只電子管在英國物理學(xué)家弗萊明的手下誕生了。弗萊明為此獲得了這項(xiàng)發(fā)明的專利權(quán)。人類第一只電子管的誕生，標(biāo)志著世界從此進(jìn)入了電子時(shí)代。早期應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中，近年來逐漸被半導(dǎo)體材料制作的放大器和集成電路取代，但目前在一些高保真的音響器材中，仍然使用低噪聲、穩(wěn)定系數(shù)高的電子管作為音頻功率放大器件。13由于電子管體積大、功耗大、發(fā)熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結(jié)構(gòu)脆弱而且需要高壓電源的缺點(diǎn)，現(xiàn)在它的絕大部分用途已經(jīng)基本被晶體管所取代。但是電子管負(fù)載能力強(qiáng)，線性性能優(yōu)于晶體管，在高頻大功率領(lǐng)域的工作特性要比晶體管更好，所以仍然在一些地方（如大功率無線電發(fā)射設(shè)備）繼續(xù)發(fā)揮著不可替代的作用。

14按材料可分為：硅材料晶體管，鍺材料晶體管。按極性可分為：鍺NPN型晶體管、鍺PNP晶體管、硅NPN型晶體管和硅PNP型晶體管。

擴(kuò)散型晶體管、合金型晶體管和平面型晶體管。

5.1.3晶體管的分類按半導(dǎo)體材料和極性分類按結(jié)構(gòu)及制造工藝分類15低噪聲放大晶體管、中高頻放大晶體管、低頻放大晶體管、開關(guān)晶體管、達(dá)林頓晶體管、高反壓晶體管、帶阻晶體管、帶阻尼晶體管、微波晶體管、光敏晶體管和磁敏晶體管等。按功能和用途分類175.2晶體管結(jié)構(gòu)和符號(hào)NPN型晶體管ecb符號(hào)集電區(qū)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)集電極c基極b發(fā)射極eNNP18PNP型晶體管集電區(qū)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)集電極c發(fā)射極e基極b

cbe符號(hào)NNPPN

19+-bce共射極放大電路UBBUCCuBEiCiB+-uCE2輸出特性曲線211直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)也稱靜態(tài)電流放大系數(shù)或直流放大倍數(shù)，是指在靜態(tài)無變化信號(hào)輸入時(shí)，晶體管集電極電流IC與基極電流IB的比值，一般用hFE或β表示。

5.2.2晶體管的主要參數(shù)=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB222交流電流放大系數(shù)hFE或β既有區(qū)別又關(guān)系密切，兩個(gè)參數(shù)值在低頻時(shí)較接近，在高頻時(shí)有一些差異。

交流電流放大系數(shù)也稱動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)或交流放大倍數(shù)，是指在交流狀態(tài)下，晶體管集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB的比值，一般用hfe或β表示。=iC/iB234特征頻率fT晶體管的工作頻率超過截止頻率fβ或fα?xí)r，其電流放大系數(shù)β值將隨著頻率的升高而下降。特征頻率是指β值降為1時(shí)晶體管的工作頻率。將特征頻率fT小于或等于3MHz的晶體管稱為低頻管，將fT大于或等于30MHz的晶體管稱為高頻管，將fT大于3MHz、小于30MHz的晶體管稱為中頻管。255最高振蕩頻率fM最高振蕩頻率是指晶體管的功率增益降為1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。

通常，高頻晶體管的最高振蕩頻率低于共基極截止頻率fα，而特征頻率fT則高于共基極截止頻率fα、低于共集電極截止頻率fβ。

266集電極最大電流ICM集電極最大電流是指晶體管集電極所允許通過的最大電流。當(dāng)晶體管的集電極電流IC超過ICM時(shí)，晶體管的β值等參數(shù)將發(fā)生明顯變化，影響其正常工作，甚至還會(huì)損壞。278集電極—基極之間的反向電流ICBOICBO也稱集電結(jié)反向漏電電流，是指當(dāng)晶體管的發(fā)射極開路時(shí)，集電極與基極之間的反向電流。ICBO對(duì)溫度較敏感，該值越小，說明晶體管的溫度特性越好。

299集電極—發(fā)射極之間的反向擊穿電流ICEOICEO是指當(dāng)晶體管的基極開路時(shí)，其集電極與發(fā)射極之間的反向漏電電流，也稱擊穿電流。此電流值越小，說明晶體管的性能越好。

305.2.3晶體管的性能測(cè)試選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，先用紅表筆接一個(gè)管腳，黑表筆接另一個(gè)管腳，可測(cè)出兩個(gè)電阻值，然后再用紅表筆接另一個(gè)管腳，重復(fù)上述步驟，又測(cè)得一組電阻值，這樣測(cè)3次，其中有一組兩個(gè)阻值都很小的，對(duì)應(yīng)測(cè)得這組值的紅表筆接的為基極，且管子是PNP型的；反之，若用黑表筆接一個(gè)管腳，重復(fù)上述做法，若測(cè)得兩個(gè)阻值都小，對(duì)應(yīng)黑表筆為基極，且管子是NPN型的。

1判別基極和管子的類型31因?yàn)槿龢O管發(fā)射極和集電極正確連接時(shí)β大（表針擺動(dòng)幅度大），反接時(shí)β就小得多。因此，先假設(shè)一個(gè)集電極，用歐姆檔連接，（對(duì)NPN型管，發(fā)射極接黑表筆，集電極接紅表筆）。測(cè)量時(shí)，用手捏住基極和假設(shè)的集電極，兩極不能接觸，若指針擺動(dòng)幅度大，而把兩極對(duì)調(diào)后指針擺動(dòng)小，則說明假設(shè)是正確的，從而確定集電極和發(fā)射極。

2判別集電極323電流放大系數(shù)β的估算選用歐姆檔的R*100（或R*1K）檔，對(duì)NPN型管，紅表筆接發(fā)射極，黑表筆接集電極，測(cè)量時(shí)，只要比較用手捏住基極和集電極（兩極不能接觸），和把手放開兩種情況小指針擺動(dòng)的大小，擺動(dòng)越大，β值越高。

331光敏晶體管光敏晶體管原稱光電三極管。光敏晶體管是靠光的照射強(qiáng)弱來控制電流的器件。它可以等效看作一個(gè)光敏二極管與一只晶體管的結(jié)合，所以它具有放大作用，5.2幾種特殊的晶體管34光敏晶體管的檢測(cè)可從外觀上檢查，靠近管鍵（凸起）或較長的一個(gè)引腳是發(fā)射極e，離管鍵較遠(yuǎn)或較短的另一引腳是集電極c。352互補(bǔ)、達(dá)林頓大功率晶體管“達(dá)林頓”是指兩個(gè)三極管在一起的組合方式，這種組合方式有4種，NPN管和NPN管、PNP管和P