電子第5章雙極型三極管及放大電路基礎(chǔ)1課件

第5章雙極型三極管5.1半導(dǎo)體三極管（BJT—雙結(jié)晶體管）第5章半導(dǎo)體三極管§5.1

半導(dǎo)體三極管（BJT—雙結(jié)晶體管）頻率：高頻管、低頻管功率：材料：小、中、大功率管硅管、鍺管類(lèi)型：NPN型、PNP型半導(dǎo)體三極管:是具有電流放大功能的元件分類(lèi)：5.1.1基本結(jié)構(gòu)NNPNPN型becbecPNP型PPN基極發(fā)射極集電極符號(hào)：beciBiEiCbeciBiEiCNPN型三極管PNP型三極管發(fā)射極箭頭表示：當(dāng)發(fā)射結(jié)正偏時(shí)，電流的流向。發(fā)射極集電極基極集電極電流發(fā)射極電流?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖BJT結(jié)構(gòu)剖面圖：5.1.2BJT的電流分配和放大原理becNNPEBRBECRC在三極管內(nèi)部：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP管發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB1.三極管放大的條件從外部的電位看：

NPN管

發(fā)射結(jié)正偏：VB>VE（EB來(lái)實(shí)現(xiàn)）集電結(jié)反偏：VC>VB

（EC來(lái)實(shí)現(xiàn)）共射放大電路5.1.2BJT的電流分配與放大原理2.內(nèi)部載流子的傳輸過(guò)程

三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過(guò)載流子傳輸體現(xiàn)出來(lái)的。外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子

以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)參與導(dǎo)電，故稱(chēng)為雙極型三極管。或BJT(BipolarJunctionTransistor)。

（以NPN為例）放大狀態(tài)下BJT中載流子的傳輸過(guò)程基區(qū)：傳送和控制載流子集電區(qū)：收集載流子IE＝IC＋I(xiàn)B（3）

（4）（2）（1）☆4.三極管的電流分配關(guān)系總結(jié)（5）電流放大系數(shù)☆三極管的基本接法共集電極接法：c作為公共端；b為輸入端，e為輸出端；共基極接法：b作為公共端，e為輸入端，

c為輸出端。共發(fā)射極接法：e作為公共端；b為輸入端，c為輸出端；5.1.3特性曲線

發(fā)射極是輸入回路、輸出回路的公共端1.共發(fā)射極電路輸入回路輸出回路ICVBBmAAVCEVBERBIBVCC++––––++注意：T的類(lèi)型與VBE、IB、VCE、IC極性ebc(3)輸入特性曲線的三個(gè)部分①死區(qū)

②非線性區(qū)③線性區(qū)

1.輸入特性曲線5.1.3BJT的特性曲線結(jié)論：整體是非線性的，局部可看作是線性的2.輸出特性IB=020A40A60A80A100A36iC(mA)1234UCE(V)912O放大區(qū)輸出特性曲線通常分三個(gè)工作區(qū)：(1)放大區(qū)在放大區(qū)有iC=iB

，也稱(chēng)為線性區(qū)，具有恒流特性。在放大區(qū)，發(fā)射結(jié)處于正向偏置、集電結(jié)處于反向偏置，晶體管工作于放大狀態(tài)。+-bceRLiB=020A40A60A80A100A36iC(mA)1234vCE(V)912O（2）截止區(qū)iB＝0以下區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū)，有iC=ICEO0

。在截止區(qū)發(fā)射結(jié)Je處于反向偏置，集電結(jié)Jc處于反向偏置，晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)。飽和區(qū)截止區(qū)（3）飽和區(qū)

當(dāng)vCEvBE時(shí)，晶體管工作于飽和狀態(tài)。

在飽和區(qū)，IBIC，發(fā)射結(jié)處于正向偏置，集電結(jié)也處于正偏。

深度飽和時(shí)，硅管vCES0.3V，

鍺管vCES0.1V。

測(cè)量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位，試判斷三極管的工作狀態(tài)。

放大截止飽和-+正偏反偏-++-正偏反偏+-放大Vc>Vb>Ve放大Vc<Vb<Ve例1：例2：圖中已標(biāo)出各硅晶體管電極的電位，判斷晶體管的狀態(tài)。VBE=－0.7（V），Je正偏；VCE=－5V，Jc反偏，PNP管為放大狀態(tài)。放大飽和截止5.1.4主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)，直流電流放大系數(shù)定義交流電流放大系數(shù)定義當(dāng)晶體管接成發(fā)射極電路時(shí)，表示晶體管特性的數(shù)據(jù)稱(chēng)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)。注意：和

的含義不同，但在特性曲線近于平行等距并且ICE0較小的情況下，兩者數(shù)值接近。常用晶體管的

值在20~200之間。1.集-基極反向截止電流ICBO

ICBO是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)所形成的電流，受溫度的影響大。溫度ICBOICBOA+–EC2.集-射極反向截止電流(穿透電流)ICEOAICEOIB=0+–

ICEO受溫度的影響大。溫度ICEO，所以IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。2.極間反向電流1.集電極最大允許電流ICM2.集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降，當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。當(dāng)集—射極之間的電壓UCE超過(guò)一定的數(shù)值時(shí)，三極管就會(huì)被擊穿。手冊(cè)上給出的數(shù)值是25C、基極開(kāi)路時(shí)的擊穿電壓U(BR)

CEO。3.集電極最大允許耗散功耗PCMPCM取決于三極管允許的溫升，消耗功率過(guò)大，溫升過(guò)高會(huì)燒壞三極管。P