模塊二(一)三極管

1、半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管 晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的晶體三極管的UI特性曲線特性曲線晶體三極管的主要參數(shù)晶體三極管的主要參數(shù)一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介(a) 小功率管小功率管 (b) 小功率管小功率管 (c) 大功率管大功率管 (d) 中功率管中功率管 半導(dǎo)體三極管的結(jié)半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類型它有兩種類型:NPN型型和和PNP型。型。一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介一、晶體三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)和類型簡(jiǎn)介(a) NPN型管

2、結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(b) PNP型管結(jié)構(gòu)示意圖型管結(jié)構(gòu)示意圖(c) NPN管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)(d) PNP管的電路符號(hào)管的電路符號(hào)結(jié)構(gòu)和符號(hào)結(jié)構(gòu)和符號(hào)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)的摻雜濃度、發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)的摻雜濃度2、基區(qū)很薄、基區(qū)很薄3、集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大、集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)大說(shuō)明說(shuō)明三極管并不等于兩個(gè)二極管的簡(jiǎn)單組合，發(fā)射三極管并不等于兩個(gè)二極管的簡(jiǎn)單組合，發(fā)射極和集電極不能顛倒使用。極和集電極不能顛倒使用。型號(hào)型號(hào)第一部分：用數(shù)字表示器件的電極數(shù)目第一部分：用數(shù)字表示器件的電極數(shù)目第二部分：用英文字母表示器件的材料和極性第二部分：用英文字母

3、表示器件的材料和極性第三部分：用拼音字母表示器件的類型第三部分：用拼音字母表示器件的類型第四部分：用數(shù)字表示器件的序號(hào)第四部分：用數(shù)字表示器件的序號(hào)第五部分：用英文字母表示規(guī)格號(hào)第五部分：用英文字母表示規(guī)格號(hào)分類分類1、依據(jù)制造材料的不同，分為、依據(jù)制造材料的不同，分為鍺管鍺管和和硅管硅管。 硅管受溫度影響小硅管受溫度影響小，性能穩(wěn)定，應(yīng)用較為廣泛。，性能穩(wěn)定，應(yīng)用較為廣泛。2、依據(jù)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，分為、依據(jù)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，分為NPN型和型和PNP型兩類。型兩類。 硅管硅管多為多為NPN型，且采用平面工藝制造；型，且采用平面工藝制造；鍺管鍺管多為多為PNP型，且采用合金工藝制造。型

4、，且采用合金工藝制造。3、依據(jù)三極管的工作頻率不同，分為、依據(jù)三極管的工作頻率不同，分為高頻管高頻管（工作頻率（工作頻率 3 MHz)和和低頻管低頻管（工作頻率（工作頻率3 MHz）4、依據(jù)功率不同，分為、依據(jù)功率不同，分為小功率管小功率管（耗散功率（耗散功率 ICBOECII 則有則有 為電流放大系數(shù)。它只為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJTBJT中載流子的傳輸過(guò)程中載流子的傳輸過(guò)程 1 又設(shè)又設(shè)BCEOCIII 則則 是電流放大系數(shù)。

5、它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和是電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般 1 。根據(jù)根據(jù)IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 時(shí)，時(shí)，當(dāng)當(dāng)ICEO= (1+ ) ICBO（穿透電流）（穿透電流）2. 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系3. 三極管的三種組態(tài)三極管的三種組態(tài)共集電極接法共集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CC表示。表示。共基極接法共基極接法，基極作為公共電極，用基極作為公共電極，用CB表示；表示；共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電

6、極，用CE表示；表示；BJT的三種組態(tài)的三種組態(tài) 綜上所述，三極管的放大作用，主要是依綜上所述，三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸，然后到靠它的發(fā)射極電流能夠通過(guò)基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)這一傳輸過(guò)程的兩個(gè)條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。向偏置。三、三、 BJT的的U-I 特性曲線特性曲線 iB=f(uBE) uCE=const(2) 當(dāng)

7、當(dāng)uCE1V時(shí)，時(shí)， uCB= uCE - - uBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的uBE下下 IB減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。(1) 當(dāng)當(dāng)uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 輸入特性曲線輸入特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）共射極連接共射極連接飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受uCE控制的區(qū)域，控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般該區(qū)域內(nèi)，一般uCE0.7V (硅管硅管)。此時(shí)，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)

8、正偏或反偏電壓很小偏電壓很小。iC=f(uCE) iB=const2. 2. 輸出特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域: :截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)，的曲線的下方。此時(shí)， uBE小于死區(qū)小于死區(qū)電壓電壓。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于uCE軸的區(qū)域，曲軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。三、三、 BJT的的V-I 特性曲線特性曲線 (1) 共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB uCE=con

9、st1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)與與iC的關(guān)系曲線的關(guān)系曲線 (2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB uCE=const1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（ICICBO）/IEIC/IE (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE vCB=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)，很小時(shí)， 、 ，可以不，可以不加區(qū)分。加區(qū)分。四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流 (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極基極

10、間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 2. 極間反向電流極間反向電流(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM PCM= ICVCE 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)四、四、 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 U(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 U(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。向擊穿電壓。 U(BR)CEO基極開路時(shí)集電極和發(fā)射基極開路時(shí)集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。極間的擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 U(BR)CBOU(BR)CEOU(BR) EBO五、溫度對(duì)五、溫度對(duì)BJT參數(shù)及特性的影響參數(shù)及特性的影響(1) 溫度對(duì)溫度對(duì)ICBO的影響的影響溫度每升高溫度每升高10，ICBO約增加一倍。約增加一倍。 (2) 溫度對(duì)溫度對(duì) 的