雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型課件

1.雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)如圖1.3.1所示。它有兩種類(lèi)型:NPN型和PNP型。圖1.3.1三極管結(jié)構(gòu)示意圖

發(fā)射極Emitter

基極Base集電極Collector1ppt課件.

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）基區(qū)很薄，且摻雜濃度很低；（2）發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)和集電區(qū)的摻雜濃度；（3）集電結(jié)的結(jié)面積很大。上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)構(gòu)成了晶體管具有放大作用的內(nèi)部條件。圖1.3.2三極管外形圖雙極性晶體管的常見(jiàn)外形圖如圖1.3.2所示。2ppt課件.2.晶體管的電流放大作用（1）晶體管具有放大作用的外部條件

發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。對(duì)于NPN管，VC>VB>VE；對(duì)于PNP管，VE>VB>VC。（2）晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)（如圖1.3.3所示）

發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子；集電區(qū)：收集載流子；基區(qū)：傳送和控制載流子

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?；駼JT(BipolarJunctionTransistor)。

3ppt課件.Home（3）晶體管的電流分配關(guān)系根據(jù)傳輸過(guò)程可知IC=InC+ICBOIB=IB’-ICBO通常

IC>>ICBOIE=IB+IC

為共基直流電流放大系數(shù)，它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般

=0.90.99圖1.3.4晶體管的電流分配關(guān)系4ppt課件.根據(jù)IE=IB+ICIC=InC+ICBO且令I(lǐng)CEO=(1+

)ICBO（穿透電流）

是共射直流電流放大系數(shù)，同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無(wú)關(guān)。一般

當(dāng)輸入為變化量（動(dòng)態(tài)量）時(shí)，相應(yīng)的電流放大倍數(shù)為交流電流放大倍數(shù)：5ppt課件.3.晶體管的共射特性曲線（1）輸入特性曲線

iB=f(vBE)

vCE=const(b)當(dāng)vCE≥1V時(shí)，vCB=vCE

-vBE>0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開(kāi)始收集電子，基區(qū)復(fù)合減少，同樣的vBE下IB減小，特性曲線右移。(a)當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。vCE=0VvCE

1V圖1.3.6+-bce共射極放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCERbRc圖1.3.56ppt課件.（2）輸出特性曲線（圖1.3.7）飽和區(qū)：iC明顯受vCE控制，該區(qū)域內(nèi)，vCE=VCES＜0.7V(硅管)。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。iC=f(vCE)

iB=const輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域:截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)，vBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏。放大區(qū)：iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。圖1.3.77ppt課件.4.晶體管的主要參數(shù)（1）直流參數(shù)(a)共射直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB

vCE=const圖1.3.88ppt課件.

(c)極間反向電流 (i)集電極基極間反向飽和電流ICBO

發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。

圖1.3.9(b)共基直流電流放大系數(shù)

=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE

9ppt課件.

(ii)集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEO

ICEO=（1+）ICBO

基極開(kāi)路時(shí)，集電極與發(fā)射極間的穿透電流。

圖1.3.10ICEO圖1.3.1110ppt課件.（2）交流參數(shù)(a)共射交流電流放大系數(shù)(b)共基交流電流放大系數(shù)

當(dāng)ICBO和ICEO很小時(shí)，≈

、≈

，可以不加區(qū)分。圖1.3.1211ppt課件.（3）極限參數(shù)(a)集電極最大允許電流ICM(b)最大集電極耗散功率PCMPCM=iCvCE=const(c)反向擊穿電壓

V(BR)CBO—發(fā)射極開(kāi)路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓。

V(BR)EBO—集電極開(kāi)路時(shí)發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。

V(BR)CEO—基極開(kāi)路時(shí)C極和E極間的擊穿電壓。其關(guān)系為： V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBO圖1.3.1312ppt課件.

由PCM、ICM和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定過(guò)損耗區(qū)、過(guò)電流區(qū)和擊穿區(qū)。圖1.3.14輸出特性曲線上的過(guò)損耗區(qū)和擊穿區(qū)13ppt課件.5.溫度對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響（1）溫度對(duì)ICBO的影響(a)ICBO是集電結(jié)外加反向電壓平衡少子的漂移運(yùn)動(dòng)形成的；(b)溫度升高10oC，ICBO增加約一倍;(c)硅管的ICBO

比鍺管小得多，所以受溫度的影響也小得多。（2）溫度對(duì)輸入特性

的影響

溫度升高1oC，VBE減小約2~2.5mV，具有負(fù)的溫度系數(shù)。若VBE不變，則當(dāng)溫度升高時(shí)，iB將增大，正向特性將左移；反之亦然。T=60oCT=20oC圖1.3.1514ppt課件.（3）溫度對(duì)輸出特性的影響

溫度升高，

IC增大，

增大。溫度每升高1oC

，

要增加0.5%1.0%圖1.3.1615ppt課件.6.光電三極管Back

光電三極管依照光照的強(qiáng)度來(lái)控制集電極電流的大小，其功能等效于一只光電二極管與一只晶體管相連。如圖所示。圖1.3.17圖1.3.1816ppt課件.思考題1.既然BJT具有兩個(gè)PN結(jié)，可否用兩個(gè)二極管相聯(lián)以構(gòu)成一只BJT，試說(shuō)明其理由。2.能否將BJT的e、c兩個(gè)電極交換使用，為什么？3.為什么說(shuō)BJT是電流控制型器件？例題

例1.3.1

圖1.3.19所示各晶體管處于放大工作狀態(tài)，已知各電極直流電位。試確定晶體管的類(lèi)型（NPN/PNP、硅/鍺），并說(shuō)明x、y、z代表的電極。圖1.3.1917ppt課件.提示：（1）晶體管工作于放大狀態(tài)的條件：NPN管：VC>VB>VE，PNP管：VE>VB>VC；（2）導(dǎo)通電壓：硅管|VBE|=0.6~0.7V，硅管|VBE|=0.2~0.3V，18ppt課件.

例1.3.2

已知NPN型硅管T1~T4各電極的直流電位如表1.3.1所示，試確定各晶體管的工作狀態(tài)。晶體管T1T2T3T4VB/V0.71-10VE/V00.3-1.70VC/V50.7015工作狀態(tài)提示：

NPN管（1）放大狀態(tài)：VBE>Von,VCE>VBE;（2）飽和狀態(tài)：VBE>Von,VCE<VBE;（3）截止?fàn)顟B(tài)：VBE<Von表1.3.1放大飽和放大截止19ppt課件.例1-7

圖1.3.20所示電路中，晶體管為硅管，VCES=0.3V。求：當(dāng)VI=0V、VI=1V和VI=2V時(shí)VO=?圖1.3.20

解：(1)VI=0V時(shí)，VBE<Von，晶體管截止，IC=IB=0，

VO=VCC=12V。20ppt課件.(3)VI=2V時(shí)：(2)VI=1V時(shí)：21ppt課件.作業(yè)：P67—69：1.12—1.19小結(jié)本講主要介紹了以下基本內(nèi)容：雙極性晶體管的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型：NPN、PNP

晶體管的電流放大作用和電流分配關(guān)系晶體管具有放大作用的內(nèi)部條件晶體管具有放大作用的外部條件

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