電工學(xué)下第三章

1、 常稱為常稱為三極管三極管,又稱又稱晶體三極管晶體三極管”或或晶體晶體管管”。具有三個(gè)電極，能起放大、振蕩或開(kāi)。具有三個(gè)電極，能起放大、振蕩或開(kāi)關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。為電流控制關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。為電流控制元器件。元器件。 在鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的在鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的pn結(jié)，組成一個(gè)結(jié)，組成一個(gè)pnp(或或npn)結(jié)構(gòu)。中間的結(jié)構(gòu)。中間的n區(qū)區(qū)(或或p區(qū)區(qū))叫叫基區(qū)基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)和和集電區(qū)集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分，這三部分各有一條電極引線，分別叫別叫基極基極b、發(fā)射極發(fā)射極e和和集電極集電極c。EBRB晶體管電流放

2、大的實(shí)驗(yàn)電路晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路 符合基爾霍夫定律符合基爾霍夫定律IEIBEICEICBOICIBBCCBOBCBOCBECEIIIIIIII CEOBCBOBC)(1 IIIII BC CEO III ，有，有忽略忽略BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO 即晶體管即晶體管各電極電壓與電流的關(guān)系曲線各電極電壓與電流的關(guān)系曲線，是晶，是晶體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的體管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)，反映了晶體管的性能性能, ,是分析放大電路的依據(jù)。是分析放大電路的依據(jù)。 重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的重點(diǎn)討論應(yīng)用最廣泛的共發(fā)射極接法的特性曲線共發(fā)射極接法的特性曲線輸入回路輸入回

3、路輸出回路輸出回路常常數(shù)數(shù) CE)(BEBUUfI3DG100晶體管的晶體管的輸入特性曲線輸入特性曲線常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI 共發(fā)射極電路共發(fā)射極電路3DG100晶體管的輸出特性曲線晶體管的輸出特性曲線 在不同的在不同的 IB下，可得出不同的曲線，所以晶體管下，可得出不同的曲線，所以晶體管的的輸出特性曲線輸出特性曲線是一組曲線。是一組曲線。常數(shù)常數(shù) B)(CECIUfI 晶體管有三種工作狀態(tài)，因而晶體管有三種工作狀態(tài)，因而輸出特性曲線輸出特性曲線分分為三個(gè)工作區(qū)為三個(gè)工作區(qū)3DG100晶體管的輸出特性曲線晶體管的輸出特性曲線對(duì)對(duì) NPN 型管：型管： UBE 約為約為 0.7V左右，左

4、右， UCE UBE。2.31.5IB = 0 的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。的曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。IB = 0 時(shí)時(shí), IC = ICEO( (很小很小) ) 若忽略若忽略ICEO： IC 0, UCE UCC對(duì)于硅管對(duì)于硅管, ICEO 0 ICIB+UCE UBC 0+(b)截止截止IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時(shí)，當(dāng)晶體管飽和時(shí)，UCE 0，發(fā)射極與集電極之，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的接通，其間電阻很??；當(dāng)晶體管間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的接通，其間電阻很小；當(dāng)晶體管截止時(shí)，截止時(shí)，IC 0 ，發(fā)射極與集

5、電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)，其間電阻很大，可見(jiàn)，的斷開(kāi)，其間電阻很大，可見(jiàn)，晶體管除了有放大晶體管除了有放大作用外，還有開(kāi)關(guān)作用。作用外，還有開(kāi)關(guān)作用。 0 0.1 0.5 0.1 0.6 0.7 0.2 0.3 0.3 0.1 0.7 0.3硅管硅管( (NPN) )鍺管鍺管( (PNP) ) 可靠截止可靠截止開(kāi)始截止開(kāi)始截止 UBE/V UBE/VUCE/V UBE/V 截截 止止 放大放大 飽和飽和 工工 作作 狀狀 態(tài)態(tài) 管管 型型晶體管結(jié)電壓的典型值晶體管結(jié)電壓的典型值 例例1: 在下圖電路中，在下圖電路中，UCC = 6V，RC = 3k ，RB =

6、 10k , = 25，當(dāng)輸入電壓，當(dāng)輸入電壓 Ui 分別為分別為 3V，1V和和 1V時(shí)，試問(wèn)晶時(shí)，試問(wèn)晶體管處于何種工作狀態(tài)？體管處于何種工作狀態(tài)？ 解解:Am2A10363 CCCCRUI晶體管飽和時(shí)的集電極電流近似為晶體管飽和時(shí)的集電極電流近似為 Am08. 0mA252 CBII晶體管剛飽和時(shí)的基極電流為晶體管剛飽和時(shí)的基極電流為 (1) 當(dāng)當(dāng)Ui= 3V時(shí)，時(shí)， B3BBEiBAm23. 0A10107 . 03IRUUI 晶體管已處于深度飽和狀態(tài)。晶體管已處于深度飽和狀態(tài)。 例例1: 在下圖電路中，在下圖電路中，UCC = 6V，RC = 3k ， RB = 10k ， = 25

7、，當(dāng)輸入電壓，當(dāng)輸入電壓 Ui 分別為分別為 3V，1V和和 1V時(shí)，試問(wèn)時(shí)，試問(wèn)晶體管處于何種工作狀態(tài)？晶體管處于何種工作狀態(tài)？ 解解:Am2A10363CCCC RUI晶體管飽和時(shí)的集電極電流近似為晶體管飽和時(shí)的集電極電流近似為 Am08. 0mA252CB II晶體管剛飽和時(shí)的基極電流為晶體管剛飽和時(shí)的基極電流為 (2) 當(dāng)當(dāng)Ui= 1V時(shí)，時(shí)， B3BBEiBAm03. 0A10107 . 01IRUUI 晶體管處于放大狀態(tài)。晶體管處于放大狀態(tài)。 (3) 當(dāng)當(dāng)Ui= - 1V時(shí)，時(shí)，晶體管可靠截止。晶體管可靠截止。 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)， 直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù)BC

8、II_ BCII 交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù)當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，注意：注意： 和和 的含義不同，但在特性曲線近于平行的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且等距并且ICE0 較小的情況下，兩者數(shù)值接近。較小的情況下，兩者數(shù)值接近。 常用晶體管的常用晶體管的 值在值在20 200之間。之間。 由于晶體管的輸出特性曲線是非線性的，只有由于晶體管的輸出特性曲線是非線性的，只有在特性曲線的近于水平部分，在特性曲線的近于水平部分，IC隨隨IB成正比變化成正比變化, 值才可認(rèn)為是基本恒定的。值才可認(rèn)為是基本恒定的。 表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶體表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱為晶體管的參數(shù)，晶體管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。管的參數(shù)也是設(shè)計(jì)電路、選用晶體管的依據(jù)。例：例：在在UCE= 6 V時(shí)，在時(shí)，在 Q1 點(diǎn)點(diǎn) IB = 40 A, IC = 1.5mA； 在在 Q2 點(diǎn)點(diǎn) IB = 60 A, IC = 2.3mA。53704