2.1 半導(dǎo)體三極管

第2章

信號(hào)放大與運(yùn)算電路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

了解三極管和場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)；理解三極管和場效應(yīng)管的放大作用及特性曲線；掌握三極管和場效應(yīng)管的符號(hào)、三個(gè)工作區(qū)的特點(diǎn)及主要參數(shù)。

熟悉基本放大電路的組成，各元件的名稱和作用；理解基本放大電路的工作原理，靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置及穩(wěn)定的過程；掌握各種放大電路的特點(diǎn)。

掌握放大電路的微變等效電路分析方法，并能夠估算其性能指標(biāo)。

理解反饋的概念，掌握反饋類型的判別方法、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。

熟悉多級(jí)放大電路的耦合方式及性能指標(biāo)。

了解集成運(yùn)算放大器的組成、各部分的作用及主要性能指標(biāo)；理解集成運(yùn)算放大器的理想化條件；掌握“虛短”、“虛斷”的概念、集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用電路；了解集成運(yùn)算放大器的非線性應(yīng)用電路。

了解功率放大電路的構(gòu)成、集成功率放大器的應(yīng)用；理解OTL、OCL電路的特點(diǎn)和工作原理。

了解放大電路的頻率特性及通頻帶的概念。

能識(shí)別、檢測三極管。

會(huì)正確使用示波器、穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器和交流毫伏表調(diào)試和測量放大電路的波形和性能指標(biāo)。

會(huì)識(shí)別集成運(yùn)算放大器，并能描述集成運(yùn)算放大器各引腳的功能。

能測試由集成運(yùn)算放大器的線性應(yīng)用電路。一、三極管的結(jié)構(gòu)和電流放大作用2.1半導(dǎo)體三極管1、三極管的結(jié)構(gòu)符號(hào)NPN型三極管PNP型三極管

常見三極管的外形結(jié)構(gòu)外形2、三極管的分類按內(nèi)部半導(dǎo)體排列的不同可分為：NPN型管和PNP型管；按選用的半導(dǎo)體的材料不同可分為：鍺管和硅管；按功率大小不同可分為：小功率管、中功率管和大功率管；按工作頻率不同可分為：低頻管和高頻管；按用途的不同可分為：放大管和開關(guān)管。3、電流分配與放大作用實(shí)現(xiàn)三極管的電流放大作用的外部條件：給三極管的發(fā)射結(jié)加上正向偏置電壓，集電結(jié)加上反向偏置電壓。調(diào)節(jié)上圖中的電源電壓UBB，由電流表可測得相應(yīng)的IB、

IC

、

IE的數(shù)據(jù)，如下表所示。IB/

A－0.00101020304050IC/mA0.0010.101.012.023.044.065.06IE/mA00.101.022.043.074.105.11(1)IE=IB+IC(2)電流放大作用。(3)共射電流放大系數(shù)(4)IB=0時(shí)，IC=ICEO(穿透電流)(5)IC=βIB，IE=IB+βIB=(1+β)IB結(jié)論交流(動(dòng)態(tài))電流放大系數(shù)：直流(靜態(tài))電流放大系數(shù)：1、輸入特性:特點(diǎn)：非線性二、三極管的特性曲線2、輸出特性:(1)集-基極反向飽和電流

ICBOICBO通過集電結(jié)，由少數(shù)載流子的漂移形成的反向電流，受溫度變化的影響。三、三極管的主要參數(shù)及溫度的影響1、電流放大系數(shù)(以上已說明)2、極間反向電流(2)集-射極穿透電流ICEOICEO受溫度影響很大，當(dāng)溫度上升時(shí)，ICEO增加很快，IC也相應(yīng)增加。三極管的溫度特性較差。由三個(gè)極限參數(shù)可畫出三極管的安全工作區(qū)應(yīng)注意：三極管的特性和參數(shù)都是受溫度影響的，三極管的uBE、ICBO和β等隨溫度的變化而變化。(1)集電極最大允許電流ICM；(2)集-射極反向擊穿電壓U(BR)CEO；(3)集電極最大允許耗散功耗PCM。3、極限參數(shù)4、溫度的影響①溫度對(duì)uBE的影響。溫度升高，輸入特性曲線左移，使uBE減小如下圖（a）所示。②溫度對(duì)ICBO的影響。溫度升高，ICBO增加，導(dǎo)致ICEO增加，從而使輸出特性曲線上移，如下圖（b）虛線所示。③溫度對(duì)β的影響。溫度升高，使得β值增加。4.半導(dǎo)體三極管的識(shí)別與使用（1）直觀識(shí)別三極管的3個(gè)電極常見三極管的封裝形式的引腳分布如下圖所示。（2）用萬用表檢測三極管的管腳和類型①判斷基極和管型。②判斷集電極和發(fā)射極。（3）由管子發(fā)射結(jié)壓降的區(qū)別判斷管子材料。（4）三極管的質(zhì)量粗判及代換方法①判別三極管的質(zhì)量好壞。②三極管的代換方法。四、特殊三極管1、光電三極管光電三極管能將光信號(hào)產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行放大，其等效電路和電路符號(hào)如下圖所示。2、復(fù)合管（1）復(fù)合管的構(gòu)成復(fù)合管是由2個(gè)或2個(gè)以上三極管按一定的方式連接而成的。下圖是4種常見的復(fù)合管。前一個(gè)管VT1稱為驅(qū)動(dòng)管，后一個(gè)管VT2稱為被驅(qū)動(dòng)管。兩管復(fù)合后的等效管的類型總是由驅(qū)動(dòng)管