半導(dǎo)體三極管

1、半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管授課教師：*授課時(shí)間：*年*月*日1.BJT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介分類：分類：按頻率分有高頻管、低頻管按頻率分有高頻管、低頻管按功率分有小、中、大功率管按功率分有小、中、大功率管按材料分有硅管、鍺管按材料分有硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分有按結(jié)構(gòu)分有NPNNPN型和型和PNPPNP型型 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)類型半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)類型: :NPNNPN型和型和PNPPNP型。型。NPN型型PNP型型發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子：發(fā)射載流子集電區(qū)集電區(qū)：收集載流子：收集載流子基區(qū)基區(qū)：傳送和控制載流子：傳送和控制載流子 2.放大狀態(tài)下BJT的工作原理為什么三極管正為什么三極管正常工作時(shí)要這樣常工作時(shí)要這

2、樣加電壓呢？加電壓呢？發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入載流子發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入載流子集電結(jié)應(yīng)加反向電壓（反向偏置）集電結(jié)應(yīng)加反向電壓（反向偏置）發(fā)射結(jié)應(yīng)加正向電壓（正向偏置）發(fā)射結(jié)應(yīng)加正向電壓（正向偏置）集電區(qū)從基區(qū)接受載流子集電區(qū)從基區(qū)接受載流子2.放大狀態(tài)下BJT的工作原理（1 1）三極管）三極管內(nèi)載流子的傳輸過(guò)程內(nèi)載流子的傳輸過(guò)程2.放大狀態(tài)下BJT的工作原理（2 2）電流分配關(guān)系）電流分配關(guān)系2.放大狀態(tài)下BJT的工作原理（3 3）三極管的三種組態(tài)）三極管的三種組態(tài)（c c）共）共集電極接法集電極接法，集電極作為公共電極，用，集電極作為公共電極，用CCCC表示。表示。（b b）共）共發(fā)射極接法發(fā)射極接法

3、，發(fā)射極作為公共電極，用，發(fā)射極作為公共電極，用CECE表示；表示；（a a）共基極）共基極接法接法，基極作為公共電極，用，基極作為公共電極，用CBCB表示；表示；2.放大狀態(tài)下BJT的工作原理（4 4）放大原理）放大原理 輸入輸入電壓的電壓的變化，是變化，是通過(guò)其改變輸入通過(guò)其改變輸入電流，再通電流，再通過(guò)過(guò)輸入電流的傳輸去控制輸出電壓的輸入電流的傳輸去控制輸出電壓的變化，所以變化，所以BJTBJT是一是一種種電流控制器件電流控制器件。三極管實(shí)現(xiàn)放大功能的條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏三極管實(shí)現(xiàn)放大功能的條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏共射極連接共射極連接3. BJT的V-I 特性曲線特性曲線是指

4、各特性曲線是指各電極之間的電壓與電流之間的關(guān)系電極之間的電壓與電流之間的關(guān)系曲線。曲線。（1 1）輸入）輸入特性曲線特性曲線 iB=f(uBE) uCE=常數(shù)常數(shù)( (2) 2) 當(dāng)當(dāng)v vCECE1V1V時(shí)，時(shí)， v vCBCB= = v vCECE - - v vBEBE00，集電結(jié)，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，基區(qū)復(fù)合已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的減少，同樣的v vBEBE下下i iB B減小，特性曲線右移。減小，特性曲線右移。( (1) 1) 當(dāng)當(dāng)v vCECE=0V=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。性曲線。 死區(qū)電壓，硅

5、管死區(qū)電壓，硅管0.5V0.5V，鍺管，鍺管0.1V0.1V。工作壓降：工作壓降： 硅管硅管U UBEBE 0.60.7V,0.60.7V,鍺管鍺管U UBEBE 0.20.3V0.20.3V。3. BJT的V-I 特性曲線（2 2）輸出特性曲線）輸出特性曲線iC=f(uCE) iB=常數(shù)常數(shù)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: :飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正正偏，集電結(jié)正偏。偏。即：即：U UCECE U UBEBE ， I IB B I IC C，U UCECE 0.3V0.3V 截止區(qū)：U UBEBE 死區(qū)死區(qū)電壓電壓 I IB B=0 =0 ， I IC C= =I I

6、CEOCEO 0 0 放大區(qū)： 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏正偏，集電結(jié)反偏。即：即： I IC C= = I IB B , , 且且 I IC C = = I IB B三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用，必須工作在放大區(qū)。三極管要實(shí)現(xiàn)放大作用，必須工作在放大區(qū)。4. BJT的主要參數(shù)u共射極交流電流放大系數(shù)共射極交流電流放大系數(shù) （1 1）電流放大）電流放大系數(shù)系數(shù) 與與 間的關(guān)系：間的關(guān)系：4. BJT的主要參數(shù)（2 2）極間反向電流極間反向電流1 1）集電極）集電極基極基極間反向飽和電流間反向飽和電流I ICBOCBO 發(fā)射極發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 與單個(gè)與

7、單個(gè)PNPN結(jié)的反偏電流相同，結(jié)的反偏電流相同，T T一定時(shí)為常數(shù)（取決于少子一定時(shí)為常數(shù)（取決于少子濃度）濃度） I ICBOCBO越小越好越小越好小功率硅管小功率硅管11 A A小功率鍺管小功率鍺管10 10 A A左右左右4. BJT的主要參數(shù)（2 2）極間反向電流極間反向電流2 2）集電極集電極發(fā)射極發(fā)射極間的反向飽和電流間的反向飽和電流I ICEOCEO I ICEOCEO越小越好越小越好小功率硅管幾小功率硅管幾微安以下微安以下小功率鍺管幾十小功率鍺管幾十微安以上微安以上三極管的溫度特性較差三極管的溫度特性較差。溫度溫度變化大的場(chǎng)合宜選用硅變化大的場(chǎng)合宜選用硅管。管。4. BJT的主

8、要參數(shù)（3 3）極限參數(shù)）極限參數(shù)1 1）集電極）集電極最大允許電流最大允許電流I ICMCM三極管正常工作時(shí)集電極所三極管正常工作時(shí)集電極所允許的最大工作電流允許的最大工作電流2 2）集電極）集電極最大允許功率損耗最大允許功率損耗P PCMCMPCM= ICVCE P PCMCM值與環(huán)境溫度有關(guān)，值與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度愈高，則溫度愈高，則P PCMCM值愈值愈小。當(dāng)超過(guò)此值時(shí)，管小。當(dāng)超過(guò)此值時(shí)，管子性能將變壞或燒毀子性能將變壞或燒毀。4. BJT的主要參數(shù)（3 3）極限參數(shù)）極限參數(shù)3 3）反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V V(BR)CBO(BR)CBO發(fā)射極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓反向擊穿電壓。 V V(BR) EBO(BR) EBO集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)的集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓反向擊穿電壓。 V