電子技術(shù)與應(yīng)用項(xiàng)目化教程 課件 項(xiàng)目3 第1講 認(rèn)識(shí)三極管

項(xiàng)目三——認(rèn)識(shí)三極管

認(rèn)識(shí)三極管學(xué)習(xí)內(nèi)容：

1.三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.三極管的分類。3.三極管的型號(hào)。4.三極管各電極電流分配與放大作用。學(xué)習(xí)要求：

目的：了解三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和類型，理解三極管

電流放大含義，掌握其型號(hào)含義和各電極

電流分配關(guān)系。重點(diǎn)：三極管各電極電流分配關(guān)系和放大作用。難點(diǎn)：三極管電流放大。NNP雙極型三極管三極管是組成各種電子電路的核心器件。三極管的產(chǎn)生使PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。1.雙極型三極管的基本結(jié)構(gòu)雙極型晶體管分有NPN型和PNP型，雖然它們外形各異，品種繁多，但它們的共同特征相同：都有三個(gè)分區(qū)、兩個(gè)PN結(jié)和三個(gè)引出的電極。發(fā)射極e發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電極c基極bNPN型PNP型PPN雙極型三極管的基本結(jié)構(gòu)和符號(hào)NPN型三極管圖符號(hào)PNP型三極管圖符號(hào)注意：圖中箭頭方向?yàn)榘l(fā)射極電流的方向。根據(jù)制造工藝和材料的不同，三極管分有雙極型和單極型兩種類型。若三極管內(nèi)部的自由電子載流子和空穴載流子同時(shí)參與導(dǎo)電，就是所謂的雙極型。如果只有一種載流子參與導(dǎo)電，即為單極型。大功率低頻三極管小功率高頻三極管中功率低頻三極管目前國內(nèi)生產(chǎn)的雙極型硅晶體管多為NPN型(3D系列)，鍺晶體管多為PNP型(3A系列)，按頻率高低有高頻管、低頻管之別；根據(jù)功率大小可分為大、中、小功率管。

2.雙極型三極管的類型按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB249—74的規(guī)定，國產(chǎn)三極管的型號(hào)由五個(gè)部分組成，各部分的意義，見表3-1。3.雙極型三極管的型號(hào)表3-1三極管型號(hào)五個(gè)部分的代號(hào)及意義第一部分（數(shù)字）第二部分（拼音）第三部分（拼音）第四部分（數(shù)字）第五部分（拼音）電極數(shù)目：3—三極管材料和極性：A—PNP鍺B—NPN鍺C—PNP硅D—NPN硅K—開關(guān)管CS—場效應(yīng)器件三極管類型：X—低頻小功率管G—高頻小功率管D—低頻大功率管A—高頻大功率管U—光電器件三極管序號(hào)：表示某些性能與參數(shù)上的差別規(guī)格號(hào)：表示同型號(hào)三極管的檔別例如:

第二位：A鍺PNP管、B鍺NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位：X低頻小功率管、D低頻大功率管、

G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開關(guān)管用字母表示材料用字母表示器件的種類用數(shù)字表示同種器件型號(hào)的序號(hào)用字母表示同一型號(hào)中的不同規(guī)格三極管3DG110B

4.晶體管實(shí)現(xiàn)電流放大作用（1）外部條件NNPUBBRB＋－(1)發(fā)射結(jié)必須“正向偏置”，有利于發(fā)射區(qū)電子的擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流ie，擴(kuò)散電子的少數(shù)與基區(qū)空穴復(fù)合，形成基極電流ib，多數(shù)繼續(xù)向集電結(jié)邊緣擴(kuò)散。UCCRC＋－(2)集電結(jié)必須“反向偏置”，有利于收集擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的多數(shù)擴(kuò)散電子，形成集電極電流ic。IEICIB整個(gè)過程中，發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射的電子數(shù)等于基區(qū)復(fù)合掉的電子與集電區(qū)收集的電子數(shù)之和，即：IE=IB+IC晶體管芯結(jié)構(gòu)剖面圖e發(fā)射極集電區(qū)N基區(qū)P發(fā)射區(qū)Nb基極c集電極（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件(3)發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，以便有足夠的載流子供“發(fā)射”。(2)為減少載流子在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，基區(qū)做得很薄，一般為幾微米，且摻雜濃度極低。(1)集電區(qū)體積較大，為了順利收集邊緣載流子，摻雜濃度界于發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間。可見，雙極型三極管并非是兩個(gè)PN結(jié)的簡單組合，而是利用一定的摻雜工藝制作而成。因此，絕不能用兩個(gè)二極管來代替，使用時(shí)也決不允許把發(fā)射極和集電極接反。5.三極管各電極電流分配關(guān)系

三極管實(shí)現(xiàn)電流放大作用外部條件：發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓。NPN型：UC＞UB＞UE

PNP型：UE＞UB＞UC測量三極管電流的實(shí)驗(yàn)電路

三極管要具有一定的放大作用，必須使其發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。只要滿足這個(gè)條件，三極管內(nèi)部載流子就會(huì)按一定的規(guī)則運(yùn)動(dòng)載流子的運(yùn)動(dòng)，就形成集電極電流IC，基極電流IB和發(fā)射極電流IE

。三極管各電極電流分配測試三極管電流測量數(shù)據(jù)

測量次數(shù)電流(mA)12345IB00.010.020.040.06IC0.30.991.973.965.95IE0.31.001.994.006.01由表可知，每一組數(shù)據(jù)都滿足:IE=IB+IC

上式說明流入三極管的電流等于流出三極管的電流，滿足基爾霍夫電流定律。ecb測量次數(shù)電流(mA)12345IB00.010.020.040.06IC0.30.991.973.965.95IE0.31.001.994.006.01

三極管的集電極電流IC稍小于IE，但遠(yuǎn)大于IB，IC與IB的比值在一定范圍內(nèi)基本保持不變。特別是基極電流有微小的變化時(shí)，集電極電流將發(fā)生較大的變化。例如，當(dāng)基極電流IB由0.02mA上升到0.04mA時(shí)，集電極電流IC由1.97mA變化到3.96mA。則集電極電流的變化量與基極電流變化量之比：ΔIC/ΔIB=(3.96-1.97)/(0.04-0.02)≈99顯然，雙極型三極管具有電流放大能力。式中的β值稱為三極管的電流放大倍數(shù)。不同型號(hào)、不同類型和用途的三極管，β值的差異較大，大多數(shù)三極管的β值通常在幾十至幾百的范圍。

由此可得：微小的基極電流IB可以控制較大的集電極電流IC，故雙極型三極管屬于電流控制器件。

β=ΔIC/ΔIB