三极管

nullnull1.4　双极型晶体管(BJT)　又称半导体三极管、晶体三极管，或简称晶体管。(Bipolar Junction Transistor)三极管的外形如下图所示。　　三极管有两种类型：NPN 型和 PNP 型。 　　主要以 NPN 型为例进行讨论。图 1.3.1　三极管的外形 半导体三极管的型号 半导体三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下: 3 D G 110 B 第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管1.3.1 结构与符号(Structures and Circuit Symbol)1.3.1 结构与符号(Structures and Circuit Symbol)两种: NPN PNP一、结构e(Emitter) ：发射极 b(Base） ：基极 c(Collector)：集电极发射结(Je)集电结(Jc)基区发射区集电区特点:b区薄 e区掺杂多 c区面积大e,b,cJe,Jcnull二、符号null基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺 杂浓度较高各区特点null1.3.2 内部载流子传输过程null发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例） 由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管或BJT (Bipolar Junction Transistor)。 IC= InC+ ICBOIE=IB+ ICnull晶体管的电流分配及放大作用 晶体管具有电流放大作用的外 部条件：练 习练 习 测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。 所以：上e，中b，下cC电位最低，所以为PNP管PNP管：VC>IB 或 △IC>>△IB复合与扩散到集电区的电子数目满足统计学规律问题：若两个PN结对接，三极管有无 电流放大作用？nullICN与IBN之比称为电流放大倍数要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。三极管的三种组态三极管的三种组态 双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态。 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；null1.3.3共发射极接法特性曲线ICVUCEUBERBIBECEB 实验线路null一、输入特性工作压降： 硅管UBE0.7V,锗管UBE0.3V。 死区电压，硅管0.5V，锗管0.1V。null二、输出特性IC(mA )此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。 当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。null此区域中UCEUBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。null此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE< 死区电压，称为截止区。null输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=IB , 且 IC =   IB(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCEUBE ， IB>IC，UCE0.3V (3) 截止区： UBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 发射结反偏，集电结反偏null例1：测量三极管三个电极对地电位如图 试判断三极管的工作状态。null例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的工作状态？当USB =-2V时：IB=0 ， IC=0IC最大饱和电流：晶体管工作在截止区 null例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？IC< ICmax (=2mA) ， 管子工作在放大区。USB =2V时：nullUSB =5V时:例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区？饱和区，此时IC 和IB 已不是  倍的关系。null1.3.4 T的主要参数一、直流参数nullICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。— e极开路时c结的反向饱和电流nullICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。— b极开路时c极与e极间的穿透电流null二、交流参数3. 特征频率fTnull例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。求共射极放大电路的直 流放大倍数和交流放大倍数 3 极限参数 ①集电极最大允许电流ICM 3 极限参数 ①集电极最大允许电流ICM IC上升时 会下降。 下降到放大区值的70％时所允许的电流。②PCM集电极最大允许功率损耗超过此值会使管子性能变坏或烧毁。 PCM= ICVCB≈ICVCE(2) 反向击穿电压 3. 极限参数(2) 反向击穿电压  V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反 向击穿电压。 V(BR) EBO——集电极开路时发射结的反 向击穿电压。  V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR) EBOnull一、温度对输入特性曲线的影响温度对特性曲线的影响温度上升，曲线左移。相同IB， UBE（低）> UBE（高）相同UBE，IB （高）> IB （低）null(1) 温度对ICBO的影响温度每升高10℃，ICBO约增加一倍。 (2) 温度对 的影响温度每升高1℃，  值约增大0.5%~1%。 (3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。 2. 温度对BJT特性曲线的影响温度对BJT参数的影响null二、温度对输出特性曲线的影响总的效果是：