雙極型晶體管

1、雙極型晶體管 晶體管的極限參數(shù)雙極型晶體管（Bipolar Transistor） 由兩個(gè)背靠背PN結(jié)構(gòu)成的具有電流放大作用的晶體三極管。起源于1948年發(fā)明的點(diǎn)接觸晶體三極管，50年代初發(fā)展成結(jié)型三極管即現(xiàn)在所稱的雙極型晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結(jié)構(gòu)：PNP型和NPN型。在這3層半導(dǎo)體中，中間一層稱基區(qū)，外側(cè)兩層分別稱發(fā)射區(qū)和集電區(qū)。當(dāng)基區(qū)注入少量電流時(shí)，在發(fā)射區(qū)和集電區(qū)之間就會(huì)形成較大的電流，這就是晶體管的放大效應(yīng)。雙極型晶體管是一種電流控制器件，電子和空穴同時(shí)參與導(dǎo)電。同場效應(yīng)晶體管相比，雙極型晶體管開關(guān)速度快，但輸入阻抗小，功耗大。雙極型晶體管體積小、重量輕、耗電少、壽命長、可靠性

2、高，已廣泛用于廣播、電視、通信、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、自控裝置、電子儀器、家用電器等領(lǐng)域，起放大、振蕩、開關(guān)等作用。 晶體管：用不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域，并形成兩個(gè)PN結(jié)，就構(gòu)成了晶體管. 晶體管分類：NPN型管和PNP型管 輸入特性曲線：描述了在管壓降UCE一定的情況下，基極電流iB與發(fā)射結(jié)壓降uBE之間的關(guān)系稱為輸入伏安特性，可表示為： 硅管的開啟電壓約為0.7V，鍺管的開啟電壓約為0.3V。 輸出特性曲線：描述基極電流IB為一常量時(shí)，集電極電流iC與管壓降uCE之間的函數(shù)關(guān)系?？杀硎緸椋?雙擊型晶體管輸出特性可分為三個(gè)區(qū) 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反向偏置。IE0，IC0，

3、UCEEC，管子失去放大能力。如果把三極管當(dāng)作一個(gè)開關(guān)，這個(gè)狀態(tài)相當(dāng)于斷開狀態(tài)。 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正向偏置。在飽和區(qū)IC不受IB的控制，管子失去放大作用，UCE0，IC=ECRC，把三極管當(dāng)作一個(gè)開關(guān)，這時(shí)開關(guān)處于閉合狀態(tài)。 放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 放大區(qū)的特點(diǎn)是： IC受IB的控制，與UCE的大小幾乎無關(guān)。因此三極管是一個(gè)受電流IB控制的電流源。 特性曲線平坦部分之間的間隔大小，反映基極電流IB對集電極電流IC控制能力的大小，間隔越大表示管子電流放大系數(shù)b越大。 伏安特性最低的那條線為IB=0，表示基極開路，IC很小，此時(shí)的IC就是穿透電流ICEO。 在放大區(qū)電流電壓關(guān)系

4、為：UCE=EC-ICRC, IC=IB 在放大區(qū)管子可等效為一個(gè)可變直流電阻。 極間反向電流：是少數(shù)載流子漂移運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 集電極基極反向飽和電流ICBO ：是集電結(jié)的反向電流。 集電極發(fā)射極反向飽和電流ICEO ：它是穿透電流。 ICEO與CBO的關(guān)系： 特征頻率 ：由于晶體管中PN結(jié)結(jié)電容的存在，晶體管的交流電流放大系數(shù)會(huì)隨工作頻率的升高而下降，當(dāng) 的數(shù)值下降到1時(shí)的信號頻率稱為特征頻率 。 雙極型晶體管極限參數(shù) 最大集電極耗散功率 如圖所示。 最大集電極電流 :使b下降到正常值的時(shí)的集電極電流稱之為集電極最大允許電流。 極間反向擊穿電壓：晶體管的某一電極開路時(shí)，另外兩個(gè)電極間所允許加的

5、最高反向電壓即為極間反向擊穿電壓，超過此值的管子會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象。溫度升高時(shí)，擊穿電壓要下降。 是發(fā)射極開路時(shí)集電極-基極間的反向擊穿電壓，這是集電結(jié)所允許加的最高反向電壓。 是基極開路時(shí)集電極-發(fā)射極間的反向擊穿電壓，此時(shí)集電結(jié)承受的反向電壓。 是集電極開路時(shí)發(fā)射極-基極間的反向擊穿電壓，這是發(fā)射結(jié)所允許加的最高反向電壓。 溫度對的影響： 是集電結(jié)加反向電壓時(shí)平衡少子的漂移運(yùn)動(dòng)形成的，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)加劇，更多的價(jià)電子有足夠的能量掙脫共價(jià)鍵的束縛，從而使少子的濃度明顯增大， 增大。 溫度每升高10 時(shí)， 增加約一倍。硅管的 比鍺管的小得多，硅管比鍺管受溫度的影響要小。 溫度對輸入特性的影響

6、：溫度升高，正向特性將左移。 溫度對輸出特性的影響：溫度升高時(shí) 增大。 光電三極管：依據(jù)光照的強(qiáng)度來控制集電極電流的大小。 暗電流ICEO：光照時(shí)的集電極電流稱為暗電流ICEO，它比光電二極管的暗電流約大兩倍；溫度每升高25 ，ICEO上升約10倍。 光電流：有光照時(shí)的集電極電流為光電流。當(dāng) 足夠大時(shí)， 決定于入射光照度。 Cc-集電極電容 Ccb-集電極與基極間電容 Cce-發(fā)射極接地輸出電容 Ci-輸入電容 Cib-共基極輸入電容 Cie-共發(fā)射極輸入電容 Cies-共發(fā)射極短路輸入電容 Cieo-共發(fā)射極開路輸入電容 Cn-中和電容（外電路參數(shù)） Co-輸出電容 Cob-共基極輸出電容。

7、在基極電路中，集電極與基極間輸出電容 Coe-共發(fā)射極輸出電容 Coeo-共發(fā)射極開路輸出電容 Cre-共發(fā)射極反饋電容 Cic-集電結(jié)勢壘電容 CL-負(fù)載電容（外電路參數(shù)） Cp-并聯(lián)電容（外電路參數(shù)） BVcbo-發(fā)射極開路，集電極與基極間擊穿電壓 BVceo-基極開路，CE結(jié)擊穿電壓 BVebo- 集電極開路EB結(jié)擊穿電壓 BVces-基極與發(fā)射極短路CE結(jié)擊穿電壓 BV cer-基極與發(fā)射極串接一電阻，CE結(jié)擊穿電壓 D-占空比 fT-特征頻率 fmax-最高振蕩頻率。當(dāng)三極管功率增益等于1時(shí)的工作頻率 hFE-共發(fā)射極靜態(tài)電流放大系數(shù) hIE-共發(fā)射極靜態(tài)輸入阻抗 hOE-共發(fā)射極靜

8、態(tài)輸出電導(dǎo) h RE-共發(fā)射極靜態(tài)電壓反饋系數(shù) hie-共發(fā)射極小信號短路輸入阻抗 hre-共發(fā)射極小信號開路電壓反饋系數(shù) hfe-共發(fā)射極小信號短路電壓放大系數(shù) hoe-共發(fā)射極小信號開路輸出導(dǎo)納 IB-基極直流電流或交流電流的平均值 Ic-集電極直流電流或交流電流的平均值 IE-發(fā)射極直流電流或交流電流的平均值 Icbo-基極接地，發(fā)射極對地開路，在規(guī)定的VCB反向電壓條件下的集電極與基極之間的反向截止電流 Iceo-發(fā)射極接地，基極對地開路，在規(guī)定的反向電壓VCE條件下，集電極與發(fā)射極之間的反向截止電流 Iebo-基極接地，集電極對地開路，在規(guī)定的反向電壓VEB條件下，發(fā)射極與基極之間的

9、反向截止電流 Icer-基極與發(fā)射極間串聯(lián)電阻R，集電極與發(fā)射極間的電壓VCE為規(guī)定值時(shí)，集電極與發(fā)射極之間的反向截止電流 Ices-發(fā)射極接地，基極對地短路，在規(guī)定的反向電壓VCE條件下，集電極與發(fā)射極之間的反向截止電流 Icex-發(fā)射極接地，基極與發(fā)射極間加指定偏壓，在規(guī)定的反向偏壓VCE下，集電極與發(fā)射極之間的反向截止電流 ICM-集電極最大允許電流或交流電流的最大平均值。 IBM-在集電極允許耗散功率的范圍內(nèi)，能連續(xù)地通過基極的直流電流的最大值，或交流電流的最大平均值 ICMP-集電極最大允許脈沖電流 ISB-二次擊穿電流 IAGC-正向自動(dòng)控制電流 Pc-集電極耗散功率 PCM-集電

10、極最大允許耗散功率 Pi-輸入功率 Po-輸出功率 Posc-振蕩功率 Pn-噪聲功率 Ptot-總耗散功率 ESB-二次擊穿能量 rbb'-基區(qū)擴(kuò)展電阻（基區(qū)本征電阻） rbb'Cc-基極-集電極時(shí)間常數(shù)，即基極擴(kuò)展電阻與集電結(jié)電容量的乘積 rie-發(fā)射極接地，交流輸出短路時(shí)的輸入電阻 roe-發(fā)射極接地，在規(guī)定VCE、Ic或IE、頻率條件下測定的交流輸入短路時(shí)的輸出電阻 RE-外接發(fā)射極電阻（外電路參數(shù)） RB-外接基極電阻（外電路參數(shù)） Rc -外接集電極電阻（外電路參數(shù)） RBE-外接基極-發(fā)射極間電阻（外電路參數(shù)） RL-負(fù)載電阻（外電路參數(shù)） RG-信號源內(nèi)阻 Rt

11、h-熱阻 Ta-環(huán)境溫度 Tc-管殼溫度 Ts-結(jié)溫 Tjm-最大允許結(jié)溫 Tstg-貯存溫度 td-延遲時(shí)間 tr-上升時(shí)間 ts-存貯時(shí)間 tf-下降時(shí)間 ton-開通時(shí)間 toff-關(guān)斷時(shí)間 VCB-集電極-基極（直流）電壓 VCE-集電極-發(fā)射極（直流）電壓 VBE-基極發(fā)射極（直流）電壓 VCBO-基極接地，發(fā)射極對地開路，集電極與基極之間在指定條件下的最高耐壓 VEBO-基極接地，集電極對地開路，發(fā)射極與基極之間在指定條件下的最高耐壓 VCEO-發(fā)射極接地，基極對地開路，集電極與發(fā)射極之間在指定條件下的最高耐壓 VCER-發(fā)射極接地，基極與發(fā)射極間串接電阻R，集電極與發(fā)射極間在指定

12、條件下的最高耐壓 VCES-發(fā)射極接地，基極對地短路，集電極與發(fā)射極之間在指定條件下的最高耐壓 VCEX-發(fā)射極接地，基極與發(fā)射極之間加規(guī)定的偏壓，集電極與發(fā)射極之間在規(guī)定條件下的最高耐壓 Vp-穿通電壓。 VSB-二次擊穿電壓 VBB-基極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)） Vcc-集電極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)） VEE-發(fā)射極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)） VCE(sat)-發(fā)射極接地，規(guī)定Ic、IB條件下的集電極-發(fā)射極間飽和壓降 VBE(sat)-發(fā)射極接地，規(guī)定Ic、IB條件下，基極-發(fā)射極飽和壓降（前向壓降） VAGC-正向自動(dòng)增益控制電壓 Vn(p-p)-輸入端等效噪聲電壓峰值

13、 V n-噪聲電壓 Cj-結(jié)（極間）電容， 表示在二極管兩端加規(guī)定偏壓下，鍺檢波二極管的總電容 Cjv-偏壓結(jié)電容 Co-零偏壓電容 Cjo-零偏壓結(jié)電容 Cjo/Cjn-結(jié)電容變化 Cs-管殼電容或封裝電容 Ct-總電容 CTV-電壓溫度系數(shù)。在測試電流下，穩(wěn)定電壓的相對變化與環(huán)境溫度的絕對變化之比 CTC-電容溫度系數(shù) Cvn-標(biāo)稱電容 IF-正向直流電流（正向測試電流）。鍺檢波二極管在規(guī)定的正向電壓VF下，通過極間的電流；硅整流管、硅堆在規(guī)定的使用條件下，在正弦半波中允許連續(xù)通過的最大工作電流（平均值），硅開關(guān)二極管在額定功率下允許通過的最大正向直流電流；測穩(wěn)壓二極管正向電參數(shù)時(shí)給定的電

14、流 IF（AV）-正向平均電流 IFM（IM）-正向峰值電流（正向最大電流）。在額定功率下，允許通過二極管的最大正向脈沖電流。發(fā)光二極管極限電流。 IH-恒定電流、維持電流。 Ii- 發(fā)光二極管起輝電流 IFRM-正向重復(fù)峰值電流 IFSM-正向不重復(fù)峰值電流（浪涌電流） Io-整流電流。在特定線路中規(guī)定頻率和規(guī)定電壓條件下所通過的工作電流 IF(ov)-正向過載電流 IL-光電流或穩(wěn)流二極管極限電流 ID-暗電流 IB2-單結(jié)晶體管中的基極調(diào)制電流 IEM-發(fā)射極峰值電流 IEB10-雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極與第一基極間反向電流 IEB20-雙基極單結(jié)晶體管中發(fā)射極向電流 ICM-最大輸出平

15、均電流 IFMP-正向脈沖電流 IP-峰點(diǎn)電流 IV-谷點(diǎn)電流 IGT-晶閘管控制極觸發(fā)電流 IGD-晶閘管控制極不觸發(fā)電流 IGFM-控制極正向峰值電流 IR（AV）-反向平均電流 IR（In）-反向直流電流（反向漏電流）。在測反向特性時(shí)，給定的反向電流；硅堆在正弦半波電阻性負(fù)載電路中，加反向電壓規(guī)定值時(shí)，所通過的電流；硅開關(guān)二極管兩端加反向工作電壓VR時(shí)所通過的電流；穩(wěn)壓二極管在反向電壓下，產(chǎn)生的漏電流；整流管在正弦半波最高反向工作電壓下的漏電流。 IRM-反向峰值電流 IRR-晶閘管反向重復(fù)平均電流 IDR-晶閘管斷態(tài)平均重復(fù)電流 IRRM-反向重復(fù)峰值電流 IRSM-反向不重復(fù)峰值電流

16、（反向浪涌電流） Irp-反向恢復(fù)電流 Iz-穩(wěn)定電壓電流（反向測試電流）。測試反向電參數(shù)時(shí)，給定的反向電流 Izk-穩(wěn)壓管膝點(diǎn)電流 IOM-最大正向（整流）電流。在規(guī)定條件下，能承受的正向最大瞬時(shí)電流；在電阻性負(fù)荷的正弦半波整流電路中允許連續(xù)通過鍺檢波二極管的最大工作電流 IZSM-穩(wěn)壓二極管浪涌電流 IZM-最大穩(wěn)壓電流。在最大耗散功率下穩(wěn)壓二極管允許通過的電流 iF-正向總瞬時(shí)電流 iR-反向總瞬時(shí)電流 ir-反向恢復(fù)電流 Iop-工作電流 Is-穩(wěn)流二極管穩(wěn)定電流 f-頻率 n-電容變化指數(shù)；電容比 Q-優(yōu)值（品質(zhì)因素） vz-穩(wěn)壓管電壓漂移 di/dt-通態(tài)電流臨界上升率 dv/dt

17、-通態(tài)電壓臨界上升率 PB-承受脈沖燒毀功率 PFT（AV）-正向?qū)ㄆ骄纳⒐β?PFTM-正向峰值耗散功率 PFT-正向?qū)偹矔r(shí)耗散功率 Pd-耗散功率 PG-門極平均功率 PGM-門極峰值功率 PC-控制極平均功率或集電極耗散功率 Pi-輸入功率 PK-最大開關(guān)功率 PM-額定功率。硅二極管結(jié)溫不高于150度所能承受的最大功率 PMP-最大漏過脈沖功率 PMS-最大承受脈沖功率 Po-輸出功率 PR-反向浪涌功率 Ptot-總耗散功率 Pomax-最大輸出功率 Psc-連續(xù)輸出功率 PSM-不重復(fù)浪涌功率 PZM-最大耗散功率。在給定使用條件下，穩(wěn)壓二極管允許承受的最大功率 RF（r）

18、-正向微分電阻。在正向?qū)〞r(shí)，電流隨電壓指數(shù)的增加，呈現(xiàn)明顯的非線性特性。在某一正向電壓下，電壓增加微小量V，正向電流相應(yīng)增加I，則V/I稱微分電阻 RBB-雙基極晶體管的基極間電阻 RE-射頻電阻 RL-負(fù)載電阻 Rs(rs)-串聯(lián)電阻 Rth-熱阻 R(th)ja-結(jié)到環(huán)境的熱阻 Rz(ru)-動(dòng)態(tài)電阻 R(th)jc-結(jié)到殼的熱阻 r -衰減電阻 r(th)-瞬態(tài)電阻 Ta-環(huán)境溫度 Tc-殼溫 td-延遲時(shí)間 tf-下降時(shí)間 tfr-正向恢復(fù)時(shí)間 tg-電路換向關(guān)斷時(shí)間 tgt-門極控制極開通時(shí)間 Tj-結(jié)溫 Tjm-最高結(jié)溫 ton-開通時(shí)間 toff-關(guān)斷時(shí)間 tr-上升時(shí)間 trr-反向恢復(fù)時(shí)間 ts-存儲(chǔ)時(shí)間 tstg-溫度補(bǔ)償二極管的貯成溫度 a-溫度系數(shù) p-發(fā)光峰值波長 -光譜半寬度 -單結(jié)晶體管分壓比或效率 VB-反向峰值擊穿電壓 Vc-整流輸入電壓 VB2B1-基極間電壓 VBE10-發(fā)射極與第一基極反向電壓 VEB-飽和壓降 VFM-最大正向壓降（正向峰值電壓） VF-正向壓降（正向直流電壓） VF-正向壓降差 VDRM-斷態(tài)重復(fù)峰值電壓 VGT