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文檔簡介
1、1.3 晶體三極管(bipolar junction transistors)一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號二、晶體管的放大原理三、晶體管的共射輸入、輸出特性四、溫度對晶體管特性的影響五、主要參數(shù)肌電信號的放大肌電信號的放大實例的引入實例的引入放大器模型放大器模型耳機放大器耳機放大器耳機放大器耳機放大器元器件元器件三極管三極管三極管(三極管(transistor),是一種把輸入電流進行放大),是一種把輸入電流進行放大的半導體元器件。顧名思義,三極管通常具有的半導體元器件。顧名思義,三極管通常具有3個極,個極,在外表現(xiàn)為在外表現(xiàn)為3個管腳。個管腳。一、三極管的結(jié)構(gòu)和符號一、三極管的結(jié)構(gòu)和符號多子濃度高多
2、子濃度高多子濃度很多子濃度很低,且很薄低,且很薄面積大面積大晶體管有三極、三區(qū)、兩結(jié)。晶體管有三極、三區(qū)、兩結(jié)。小功率管小功率管中功率管中功率管大功率管大功率管為什么有孔?三極管像一個水槽三極管像一個水槽二、晶體管的放大原理二、晶體管的放大原理三極管三極管B極上的微小電流可以控制極上的微小電流可以控制C極的較大電流。極的較大電流。重要的關系式:重要的關系式:三極管像一個水槽三極管像一個水槽誰來打開誰來打開“閥門閥門”(集電結(jié)反偏),即(發(fā)射結(jié)正偏)放大的條件BECECBONBE0uuuUu 擴散運動形成發(fā)射極電流擴散運動形成發(fā)射極電流IE,復合運動形成基極,復合運動形成基極電流電流IB,漂移運
3、形成集電極電流,漂移運形成集電極電流IC。少數(shù)載少數(shù)載流子的流子的運動運動因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)電子從發(fā)射區(qū)擴散到基區(qū)因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少數(shù)擴散到基區(qū)的電子與空穴復合數(shù)擴散到基區(qū)的電子與空穴復合因集電區(qū)面積大,在外電場作用下大因集電區(qū)面積大,在外電場作用下大部分擴散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū)部分擴散到基區(qū)的電子漂移到集電區(qū)基區(qū)空穴基區(qū)空穴的擴散的擴散小電流小電流“撬動撬動”大電流大電流 電流分配:電流分配: I IE EI IB BI IC C I IE E擴散運動形成的電流擴散運動形成的電流 I IB B復合運
4、動形成的電流復合運動形成的電流 I IC C漂移運動形成的電流漂移運動形成的電流CBOCEOBCBC)(1 IIiiII穿透電流穿透電流集電結(jié)反向電流集電結(jié)反向電流直流電流直流電流放大系數(shù)放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)為什么基極開路集電極回為什么基極開路集電極回路會有穿透電流?路會有穿透電流?三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性CE)(BEBUufi 為什么為什么UCE增大曲線右移?增大曲線右移? 對于小功率晶體管,對于小功率晶體管,UCE大于大于1V的一條輸入特性曲線的一條輸入特性曲線可以取代可以取代UCE大于大于1V的所有輸入特性曲線。的所有輸入特
5、性曲線。為什么像為什么像PN結(jié)的伏安特性?結(jié)的伏安特性?為什么為什么UCE增大到一定值曲增大到一定值曲線右移就不明顯了?線右移就不明顯了?1、輸入特性、輸入特性2 2、輸出特性、輸出特性B)(CECiufi 是常數(shù)嗎?什么是理想三極管?什么情況下是常數(shù)嗎?什么是理想三極管?什么情況下 ?對應于一個對應于一個IB就有一條就有一條iC隨隨uCE變化的曲線。變化的曲線。 為什么為什么uCE較小時較小時iC隨隨uCE變變化很大?為什么進入放大狀態(tài)化很大?為什么進入放大狀態(tài)曲線幾乎是橫軸的平行線?曲線幾乎是橫軸的平行線?飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)BiCi常量CEBCUii晶體管的三個工作區(qū)域晶
6、體管的三個工作區(qū)域 晶體管工作在放大狀態(tài)時,輸出回路電流晶體管工作在放大狀態(tài)時,輸出回路電流 iC幾乎僅僅決幾乎僅僅決定于輸入回路電流定于輸入回路電流 iB;即可將輸出回路等效為電流;即可將輸出回路等效為電流 iB 控制控制的電流源的電流源iC 。狀態(tài)狀態(tài)UBEICUCE截止截止UonICEOVCC放大放大 UoniB uBE飽和飽和 UoniB uBE設計與仿真設計與仿真三極管開關三極管開關什么是三極管開關?什么是三極管開關?什么是三極管開關?什么是三極管開關?神奇的跑馬燈電路光控報警器光控報警器光控報警器光控報警器四、溫度對晶體管特性的影響四、溫度對晶體管特性的影響B(tài)EBBBECEO )(
7、uiiuIT不變時,即不變時五、主要參數(shù) 直流參數(shù)直流參數(shù): 、 、ICBO、 ICEOc-e間擊穿電壓間擊穿電壓最大集電最大集電極電流極電流最大集電極耗散功最大集電極耗散功率,率,PCMiCuCE安全工作區(qū)安全工作區(qū) 交流參數(shù):交流參數(shù):、fT(使(使1的信號頻率)的信號頻率) 極限參數(shù)極限參數(shù):ICM、PCM、U(BR)CEOECII1ECii種類繁多的三極管種類繁多的三極管種類繁多的三極管種類繁多的三極管種類繁多的三極管種類繁多的三極管技術手冊告訴我們什么技術手冊告訴我們什么技術手冊告訴我們什么技術手冊告訴我們什么技術手冊告訴我們什么技術手冊告訴我們什么90139013是一種最常用的普通
8、是一種最常用的普通NPNNPN三極管三極管, ,它是一種低電壓它是一種低電壓, ,大電流大電流, ,小信號的小信號的NPNNPN型硅三極管型硅三極管 特性特性 集電極電流集電極電流IcIc:Max 500mA Max 500mA 集電極集電極- -基極電壓基極電壓VcboVcbo:40V 40V 工作溫度:工作溫度:-55 to +150 -55 to +150 和和90129012(PNPPNP)相對)相對 主要用途:主要用途: 開關應用開關應用 射頻放大射頻放大 9013貼片封裝及引腳排列9013插件封裝及引腳排列種類繁多的三極管種類繁多的三極管討論一1、分別分析、分別分析uI=0V、5V時時T是工作在截止狀態(tài)還是導通狀態(tài);是工作在截止狀態(tài)還是導通狀態(tài);2、已知、已知T導通時的導通時的UBE0.7V,若當,若當uI=5V,則,則在什么范圍在什么范圍內(nèi)內(nèi)T處于放大狀態(tài),在什么范圍內(nèi)處于放大狀態(tài),在什么范圍內(nèi)T處于飽和狀態(tài)?處于飽和狀態(tài)? 通過通過uBE是否大于是否大于Uon判斷管子判斷管子是否導通。是否導通。A431007 .
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