晶體三極管分析

1、2.1.1晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型2.1.2三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用2.1.3三極管特性曲線三極管特性曲線2.1.4三極管主要參數(shù)三極管主要參數(shù)2.1.5特殊三極管特殊三極管2.1.6三極管的判別三極管的判別2.12.1晶體三極管晶體三極管BJTBJT BJT（雙極結(jié)型晶體管）是通過一定的工藝，將兩個（雙極結(jié)型晶體管）是通過一定的工藝，將兩個PN結(jié)結(jié)合在一起的器件，一般也稱為半導體三極管、結(jié)結(jié)合在一起的器件，一般也稱為半導體三極管、晶體三極晶體三極管，或簡稱晶體管。管，或簡稱晶體管。 是由兩個是由兩個PN結(jié)、結(jié)、3個雜質(zhì)半導體區(qū)域組個雜質(zhì)半導體區(qū)

2、域組成的。成的。 由于兩個由于兩個PN結(jié)之間相互影響，使三極管表現(xiàn)出不同結(jié)之間相互影響，使三極管表現(xiàn)出不同于單個于單個PN結(jié)的特性而具有電流放大作用，從而使結(jié)的特性而具有電流放大作用，從而使PN結(jié)的應結(jié)的應用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。2.1.1晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型晶體三極管的結(jié)構(gòu)、符號、類型又稱半導體三極管、晶體三極管，或簡稱晶體管。又稱半導體三極管、晶體三極管，或簡稱晶體管。( (Bipolar Junction Transistor) )三極管的外形如下圖所示。三極管的外形如下圖所示。三極管有兩種類型：三極管有兩種類型：NPN 型和型和 PNP 型。型。主要以主要以 NPN

3、 型為例進行討論。型為例進行討論。圖圖 1.3.1三極管的外形三極管的外形3半導體三極管圖片半導體三極管圖片半導體三極管圖片圖圖 1.3.2(b)三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號NPN 型型ecb符號符號集電區(qū)集電區(qū)集電結(jié)集電結(jié)基區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電極集電極 c基極基極 b發(fā)射極發(fā)射極 eNNP7集電區(qū)集電區(qū)集電結(jié)集電結(jié)基區(qū)基區(qū)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電極集電極 c發(fā)射極發(fā)射極 e基極基極 bcbe符號符號NNPPN圖圖 1.3.2三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號三極管結(jié)構(gòu)示意圖和符號( (b) )PNP 型型8 解釋解釋v三個電極三個電極 發(fā)射極，基極，集電極發(fā)射極，基極，

4、集電極發(fā)射極發(fā)射極箭頭方向箭頭方向是指發(fā)射結(jié)正偏時的電流方向是指發(fā)射結(jié)正偏時的電流方向v三個區(qū)三個區(qū) 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)(重摻雜重摻雜)，基區(qū)，基區(qū)(很薄很薄)，集電區(qū)（，集電區(qū)（結(jié)面積大結(jié)面積大）v兩個兩個PN結(jié)結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(eb結(jié)結(jié)),集電結(jié)集電結(jié)(cb結(jié)結(jié))晶體管的結(jié)構(gòu)及類型晶體管的結(jié)構(gòu)及類型常用的三極管的結(jié)構(gòu)有硅平面管和鍺合金管兩種類型。常用的三極管的結(jié)構(gòu)有硅平面管和鍺合金管兩種類型。圖圖1.3.2a三極管的結(jié)構(gòu)三極管的結(jié)構(gòu)( (a) )平面型平面型( (NPN) )( (b) )合金型合金型( (PNP) )NecNPb二氧化硅二氧化硅becPNPe 發(fā)射極，發(fā)射極，b基極，基極，c 集

5、電集電極。極。發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū)10基區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求：NNPebcN N NP P P1. 發(fā)射區(qū)摻雜濃度高。發(fā)射區(qū)摻雜濃度高。2. 基區(qū)做得很薄基區(qū)做得很薄。通常只有幾微。通常只有幾微米到幾十微米，而且米到幾十微米，而且摻雜較少摻雜較少。三極管放大的外部條件三極管放大的外部條件：外加電源的極性應使：外加電源的極性應使發(fā)射發(fā)射結(jié)處于正向偏置結(jié)處于正向偏置狀態(tài)，而狀態(tài)，而集電結(jié)處于反向偏置集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。狀態(tài)。3. 集電結(jié)面積大，以保證晶體管集電結(jié)面積大，以保證晶體管具有電流放大作用。具有電流放大作用。11總結(jié)：總結(jié)：（

6、1）PNP型和型和NPN型三極管表示符號的區(qū)別是發(fā)射極的型三極管表示符號的區(qū)別是發(fā)射極的箭頭方向不同，箭頭方向不同， 這個箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向偏置時的這個箭頭方向表示發(fā)射結(jié)加正向偏置時的電流方向。使用中要注意電源的極性，確保發(fā)射結(jié)永遠加電流方向。使用中要注意電源的極性，確保發(fā)射結(jié)永遠加正向偏置電壓，三極管才能正常工作。正向偏置電壓，三極管才能正常工作。 （2）實際應用中采用）實際應用中采用NPN型三極管較多，型三極管較多，2.2.三極管的分類三極管的分類 按照頻率分：高頻管、低頻管按照頻率分：高頻管、低頻管 按照功率分：小、中、大功率管按照功率分：小、中、大功率管 按照材料分：硅管、鍺管等

7、按照材料分：硅管、鍺管等 按照結(jié)構(gòu)按照結(jié)構(gòu): PNP: PNP管、管、NPNNPN管管X：低頻小功率管：低頻小功率管D：低頻大功率管：低頻大功率管G：高頻小功率管：高頻小功率管A：高頻大功率管：高頻大功率管IEIEIEICICICIBIBIBebcbcebec(a) 共基極（b) 共發(fā)射極(c) 共集電極圖130 三極管的三種連接方式2.1.2三極管的電流放大作用三極管的電流放大作用2、三極管的工作電壓、三極管的工作電壓以以 NPN 型三極管為例討論型三極管為例討論cNNPebbec表面看表面看三極管若實三極管若實現(xiàn)放大，必須從現(xiàn)放大，必須從三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)和和外部所加電源外部所加

8、電源的極性的極性來保證。來保證。不具備放不具備放大作用大作用15晶體管處于放大狀態(tài)的工作條件晶體管處于放大狀態(tài)的工作條件內(nèi)部條件內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)重摻雜發(fā)射區(qū)重摻雜(故管子故管子e、 c極不能互換極不能互換)基區(qū)很薄基區(qū)很薄(幾個幾個 m)集電結(jié)面積大集電結(jié)面積大外部條件外部條件 發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(eb結(jié)結(jié))正偏正偏E1集電結(jié)集電結(jié)(cb結(jié)結(jié))反偏反偏E2且且E2E1實驗：I IC Cm mA AV VV VU UCECEU UBEBER RB BI IB BE EC CE EB B A A三極管共發(fā)射極電路電流放大測試結(jié)果：三極管共發(fā)射極電路電流放大測試結(jié)果： IB/mA00.010.020.030

9、.040.05IC/mA0.0010.501.01.6.2.202.90IE/mA0.0010.51.021.632.242.95IC/ IB-5050535558IC/IB-5050606070由實驗測量結(jié)果可得出如下結(jié)論：（1）發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和，此結(jié)果符合基爾霍夫定律。（2）比大得多。從第二列以后的數(shù)據(jù)可看出，要比大幾十倍。（3）很小的變化可以引起很大的變化。比較第二列以后，后一列與前一列數(shù)據(jù)的基極電流和集電極電流的變化量之比，即，則得出一個級為重要的結(jié)論；基極電流較小的變化可以引起集電極電流較大的變化。也就是說基極電流對集電極電流具有小量控制大量的作用，這就是晶體管

10、的電流放大作用（實質(zhì)是控制作用）。I IB B/mA/mA0 00.010.010.020.020.030.030.040.040.050.05I IC C/mA/mA0.0010.0010.500.501.01.01.6.1.6.2.202.202.902.90I IE E/mA/mA0.0010.0010.50.51.021.021.631.632.242.242.952.95I IC C/ I/ IB B-50505050535355555858I IC C/ /I IB B-50505050606060607070綜上所述,可歸納為以下兩點：（1）晶體管在發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏的條件下

11、具有電流放大作用。（2）晶體管的電流放大作用，其實質(zhì)是對的控制作用，習慣上稱晶體管為“放大”元件，但嚴格地講它只是一種控制元件，因為它并不能放大能量，只是用一個小的能量來控制電源向負載提供更大的能量。2021-10-12電流分配關系：電流分配關系：三個電極上的電流關系三個電極上的電流關系: :IE =IC+IBNNPBBVCCVRbRCebcIENEPIIEBICNICICBOI發(fā)射區(qū)發(fā)射的電子數(shù)目等于基區(qū)復合的電子數(shù)目與集電區(qū)收集的電子數(shù)目之和。集電區(qū)電流IC占了發(fā)射區(qū)電流IE的絕大部分，基區(qū)電流IB只占IE的極小部分。ICIB三極管的電流放大特性三極管的電流放大特性：為三極管輸入回路提供一

12、個很小為三極管輸入回路提供一個很小的電流的電流I IB B，便可在其輸出回路得到一個大電流，便可在其輸出回路得到一個大電流I IC C。NNPBBVCCVRbRCebcIENEPIIECNICICBOIBI對于一只三極管，它的基區(qū)厚度和雜質(zhì)濃度已定，因此IC與IB之間保持一定的比例關系，兩者之比稱為電流放大系數(shù)。集電區(qū)直流電流IC與基區(qū)直流電流IB的比值稱為直流放大系數(shù)：BCII 集電區(qū)電流的變化量與基區(qū)電流的變化量的比值稱為交流放大系數(shù)：BCIII IC C與與I I B B之間的關系：之間的關系： 三極管的電流分配關系三極管的電流分配關系BCEIII BC II BE )1(II 第第 2

13、 章章三極管三極管近似有近似有流放大倍數(shù)稱為晶體管共射狀態(tài)直 電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 NPN型晶體管的電流關系型晶體管的電流關系 2021-10-12 三極管在工作時要加三極管在工作時要加上適當?shù)闹绷髌秒妷骸Ｉ线m當?shù)闹绷髌秒妷?。若在放大工作狀態(tài)：若在放大工作狀態(tài)：發(fā)射結(jié)正偏：發(fā)射結(jié)正偏：由由VBB保證保證集電結(jié)反偏：集電結(jié)反偏：由由VCC、 VBB保證保證UCB=UCE - UBE 0NNPBBVCCVRbRCebc共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法c區(qū)區(qū)b區(qū)區(qū)e區(qū)區(qū)+UCE UBEUCB基極回路（輸入回路）基極回路（輸入回路）集電極回路（輸出回路）集電極回路（輸出回路）電路與

14、模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過程放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過程CUceNPNbUBBRB圖圖22 晶體管內(nèi)載流子的運動和各極電流晶體管內(nèi)載流子的運動和各極電流RCC15V電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過程放大狀態(tài)下晶體管中載流子的傳輸過程圖圖22 晶體管內(nèi)載流子的運動和各極電流晶體管內(nèi)載流子的運動和各極電流電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 內(nèi)部機理晶體管工作的內(nèi)部機理：晶體管工作的內(nèi)部機理：-“非平衡載流子非平

15、衡載流子”的傳輸?shù)膫鬏旊娐放c模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 在發(fā)射結(jié)處在發(fā)射結(jié)處以以NPN為例。為例。eb結(jié)正偏結(jié)正偏，擴散運動擴散運動漂移運動漂移運動。發(fā)射區(qū)和基區(qū)發(fā)射區(qū)和基區(qū)多子多子（電子和空穴）的相互（電子和空穴）的相互注入注入。但。但發(fā)射發(fā)射區(qū)區(qū)（e區(qū)）高摻雜區(qū)）高摻雜，向，向P區(qū)的區(qū)的多子擴散（電子）多子擴散（電子）為為主（主（IEn）,另有另有P區(qū)向區(qū)向N區(qū)的多子（空穴）擴散，故相區(qū)的多子（空穴）擴散，故相互注入是不對稱的。擴散互注入是不對稱的。擴散(IEP)可忽略?？珊雎浴Ｒ陨蠘?gòu)成了以上構(gòu)成了發(fā)射結(jié)電流的主體發(fā)射結(jié)電流的主體。電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎

16、在基區(qū)內(nèi)在基區(qū)內(nèi)基區(qū)很薄基區(qū)很薄。一部分一部分 (N區(qū)擴散到區(qū)擴散到P區(qū)的）區(qū)的）不平衡載流子不平衡載流子（電子）（電子）與基區(qū)內(nèi)的空穴（多子）的與基區(qū)內(nèi)的空穴（多子）的復合復合運動（運動（復合電復合電流流I IBNBN ）。）。大多數(shù)不平衡載流子連續(xù)擴散到大多數(shù)不平衡載流子連續(xù)擴散到cb結(jié)邊緣處。結(jié)邊緣處。以上構(gòu)成了以上構(gòu)成了基極電流基極電流（ I IBNBN）的主體。的主體。電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 在集電結(jié)處在集電結(jié)處集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏。故故 漂移運動擴散運動漂移運動擴散運動。集電結(jié)（集電結(jié)（自建電場自建電場）對非平衡載流子（電子）的）對非平衡載流子（電子）的強烈吸

17、引作用強烈吸引作用(收集作用收集作用）形成）形成ICN。另外有基區(qū)和集電區(qū)本身的另外有基區(qū)和集電區(qū)本身的少子漂移少子漂移（電子和空（電子和空穴）穴），形成，形成反向飽和漏電流反向飽和漏電流ICBO 。電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 非平衡載流子傳輸三步曲非平衡載流子傳輸三步曲(以以NPN為例為例) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)的發(fā)射區(qū)向基區(qū)的多子注入多子注入 (擴散運動）擴散運動）為主為主基區(qū)的基區(qū)的 復合復合 和和 繼續(xù)擴散繼續(xù)擴散集電結(jié)對非平衡載流子的集電結(jié)對非平衡載流子的收集作用收集作用（漂移漂移為主）為主）電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 三極管內(nèi)部載流子的傳輸過程三極管內(nèi)部

18、載流子的傳輸過程1) ) 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散多子發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散多子電子電子， 形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流 IE。IE少數(shù)與空穴復合，形成少數(shù)與空穴復合，形成 IB ?；鶇^(qū)空基區(qū)空穴來源穴來源基極電源提供基極電源提供( (IB) )集電區(qū)少子漂移集電區(qū)少子漂移( (ICBO) )IB 3) ) 集電區(qū)收集擴散過來的載集電區(qū)收集擴散過來的載流子形成集電極電流流子形成集電極電流 ICIC2) )電子到達基區(qū)后電子到達基區(qū)后( (漂移電流因載流子濃度低而忽略漂移電流因載流子濃度低而忽略) )三極管內(nèi)載流子運動三極管內(nèi)載流子運動電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 偏置要求 對對 NPNNPN

19、管管 要求要求 UC UB UE UC UEUB電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 偏置要求 對對 PNPPNP管管 要求要求 UC UB UE UC UEUB電路與模擬電子技術(shù)基礎電路與模擬電子技術(shù)基礎 【例例】 一個處于放大狀態(tài)的晶體管發(fā)射極電流為一個處于放大狀態(tài)的晶體管發(fā)射極電流為12.1mA，集電極電流為集電極電流為12.0mA，晶體管的，晶體管的 是多少？是多少？解求基極電流 BEC12.1 12.00.1(mA)IIICB12(mA)1200.1(mA)II 2.1.3 晶體管共發(fā)射極特性曲線晶體管共發(fā)射極特性曲線一、共發(fā)射極輸出特性曲線一、共發(fā)射極輸出特性曲線AmAVV

20、iBiCUCCUBBRCRBuBEuCE測量電路測量電路共發(fā)射極輸出特性曲線：輸出電流共發(fā)射極輸出特性曲線：輸出電流iC與輸出電壓與輸出電壓uCE的關系曲線的關系曲線(以以iB為參變量為參變量)（1）uCE=0V時，相當于兩個時，相當于兩個PN結(jié)并聯(lián)。結(jié)并聯(lián)。輸入特性曲線輸入特性曲線 ：集電極與發(fā)射極之間的電壓uCE一定時，基極電流iB與基極、發(fā)射極之間的電壓uBE之間的關系。+i-uBE+-uBTCE+Ci0.40.2i(V)(uA)BE80400.80.6Bu=0VuCE 1VCEu（3）uCE 1V再增加時，曲線右移很不明顯，再增加時，曲線右移很不明顯， uCE的變化對的變化對iB的影響

21、可以忽略。的影響可以忽略。（2）當）當uCE=1V時，時， 集電結(jié)已進入反偏狀態(tài)，開始收集電子，所以基區(qū)復合集電結(jié)已進入反偏狀態(tài)，開始收集電子，所以基區(qū)復合減少，減少， 在同一在同一uBE 電壓下，電壓下，iB 減小。特性曲線將向右稍微移動一些。減小。特性曲線將向右稍微移動一些。死區(qū)電壓死區(qū)電壓硅硅 0.5V鍺鍺 0.1V導通壓降導通壓降硅硅 0.7V鍺鍺 0.3V二極管的伏安特性曲線二極管的伏安特性曲線輸入特性有一段死區(qū)：輸入特性有一段死區(qū)：硅硅0.5V0.5V，鍺，鍺0.1V0.1V輸出特性曲線輸出特性曲線 ：基極電流iB一定時，集電極電流iC與集電極、發(fā)射極之間的電壓uCE之間的關系。現(xiàn)

22、以現(xiàn)以iB=60uA一條加以說明。一條加以說明。 （1）當）當uCE=0 V時，時，因集電極無收集作用因集電極無收集作用，iC=0。（2） uCE ic 。 （3） 當當uCE 1V后，后，收集電子的能力足夠強。收集電子的能力足夠強。這時，發(fā)射到基區(qū)的電子這時，發(fā)射到基區(qū)的電子都被集電極收集，形成都被集電極收集，形成i iC C。所以所以u uCECE再增加，再增加，i iC C基本?；颈３植蛔?。持不變。同理，可作出同理，可作出iB=其他值的曲線。其他值的曲線。 iCCE(V)(mA)=60uAIBu=0BBII=20uABI=40uAB=80uAI=100uAIB輸出特性輸出特性IC(mA

23、 )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此區(qū)域滿此區(qū)域滿足足IC= IB稱為線性稱為線性區(qū)（放大區(qū)（放大區(qū)）。區(qū)）。當當UCE大于一大于一定的數(shù)值時，定的數(shù)值時，IC只與只與IB有關，有關，IC= IB。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此區(qū)域中此區(qū)域中UCE UBE,集電結(jié)正偏，集電結(jié)正偏， IBIC，UCE 0.3V稱為飽和區(qū)。稱為飽和區(qū)。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此區(qū)域中此區(qū)域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE

24、死區(qū)電死區(qū)電壓，稱為截壓，稱為截止區(qū)。止區(qū)。輸出特性曲線可以分為三個區(qū)域輸出特性曲線可以分為三個區(qū)域: :飽和區(qū)飽和區(qū)該區(qū)域內(nèi)該區(qū)域內(nèi)uCE0.7 V= uBE ，此時，此時發(fā)射結(jié)正偏，集電發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)也正偏結(jié)也正偏。 iB變化時，變化時，iC基本不變，基本不變， iC受受uCE顯著控制的區(qū)域顯著控制的區(qū)域 。截止區(qū)截止區(qū)為了保證三極管可靠截止，常在發(fā)射結(jié)外加反向為了保證三極管可靠截止，常在發(fā)射結(jié)外加反向電壓，即電壓，即uBE uBE此時，此時，發(fā)射結(jié)正偏，集發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏電結(jié)反偏。iC僅取決于僅取決于iB，而與而與uCE無關。曲線基本平無關。曲線基本平行等距。該區(qū)中有：行等距。

25、該區(qū)中有：BCII iCIBIB=0uCE(V)(mA)=20uABI=40uABI=60uABI=80uABI=100uA飽和區(qū)飽和區(qū)放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)輸出特性三個區(qū)域的特點輸出特性三個區(qū)域的特點:放大區(qū)：放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 即：即： IC= IB , 且且 IC = IB(2) 飽和區(qū)：飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 即：即：UCE UBE ， IBIC，UCE 0.3V (3) 截止區(qū)：截止區(qū)： UBE 死區(qū)電壓，死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0 三極管輸出的三個區(qū)的劃分及特點NPN條件各結(jié)偏置特點截止區(qū)V

26、BVE,VBVCE，C結(jié)均反偏IC0放大區(qū)VEVBVE,VBVCE，C結(jié)均正偏VCE=VCES，IC基本不受IB的控制PNP條件各結(jié)偏置特點截止區(qū)VBVE,VBVCE，C結(jié)均反偏IC0放大區(qū)VCVBVEE結(jié)正偏，C結(jié)反偏ICIB飽和區(qū)VBVE,VBVCE，C結(jié)均正偏VCE=VCES，IC基本不受IB的控制+i-uBE+-uBTCE+Ci例：例： =50， VCC =12V， RB =70k ， RC =6k 當當VBB = -2V，2V，5V時，時，晶體管的工作在哪個區(qū)？晶體管的工作在哪個區(qū)？當當VBB =-2V時：時：ICUCEIBVCCRBVBBCBERCUBEmA2612maxCCCCR

27、VIIB=0 ， IC=0IC最大電流：最大電流：工作在截止區(qū)工作在截止區(qū) 例：例： =50， UCC =12V， RB =70k ， RC =6k 當當UBB = -2V，2V，5V時，時，晶體管工作在哪個區(qū)？晶體管工作在哪個區(qū)？IC ICmax (=2mA) ， 工作在放大區(qū)工作在放大區(qū)。ICUCEIBVCCRBVBBCBERCUBEVBB =2V時：時：9mA01.0707 .02BBEBBBRUVI0.95mA9mA01050.IIBCVBB =5V時時:例：例： =50， VCC =12V， RB =70k ， RC =6k 當當VBB = -2V，2V，5V時，時，晶體管工作在哪個

28、區(qū)？晶體管工作在哪個區(qū)？ICUCEIBVCCRBVBBCBERCUBE工作在飽和區(qū)，此時工作在飽和區(qū)，此時IC 和和IB 已不是已不是 倍的關系。倍的關系。mA061.0707 .05BBEBBBRUVIcmaxBII5m0 .3mA061.050mA2cmaxcII三極管工作狀態(tài)的判斷三極管工作狀態(tài)的判斷例例1：測量某測量某NPN型型BJT各電極對地的電壓值如下，各電極對地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區(qū)域？試判別管子工作在什么區(qū)域？ 解：原則：原則：正偏正偏反偏反偏反偏反偏集電結(jié)正偏正偏正偏正偏反偏反偏發(fā)射結(jié)飽和飽和放大放大截止截止對NPN管而言，放大時對PNP管而言，放大時（1）放大

29、區(qū)）放大區(qū)（2）截止區(qū)）截止區(qū)（3）飽和區(qū)）飽和區(qū)48例例2某放大電路中某放大電路中BJT三個電極的電流如圖所示。三個電極的電流如圖所示。 IA-2mA,IB-0.04mA,IC+2.04mA,試判斷管腳、管型。試判斷管腳、管型。解：電流判斷法。解：電流判斷法。電流的正方向和電流的正方向和KCL。IE=IB+ ICABC IAIBICC為發(fā)射極為發(fā)射極B為基極為基極A為集電極。為集電極。管型為管型為NPN管。管。管腳、管型的判斷法也可采用萬用表電阻法。參考實驗。腳、管型的判斷法也可采用萬用表電阻法。參考實驗。49原則：先求原則：先求UBE，若等于，若等于0.6-0.7V，為硅管；若等于，為硅管

30、；若等于0.2-0.3V，為鍺，為鍺管。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。管。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 NPN管管UBE0， UBC0，即即。 PNP管管UBE0， UBC0，即即。50溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響溫度對晶體管特性及參數(shù)的影響一、溫度對一、溫度對ICBO的影響的影響溫度每升高溫度每升高100C ， ICBO增加約一倍。增加約一倍。反之，當溫度降低時反之，當溫度降低時ICBO減少。減少。硅管的硅管的ICBO比鍺管的小得多。比鍺管的小得多。二、溫度對輸入特性的影響二、溫度對輸入特性的影響溫度升高時正向特性左移，溫度升高時正向特性左移，反之右移反之右移60402000.4 0.8I / mAU

31、 / V溫度對輸入特性的影響溫度對輸入特性的影響200600三、溫度對輸出特性的影響三、溫度對輸出特性的影響溫度升高將導致溫度升高將導致 IC 增大增大iCuCEOiB200600溫度對輸出特性的影響溫度對輸出特性的影響51（1 1）電流放大倍數(shù)）電流放大倍數(shù)BCII BCii iCE=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=80uAIBBBIBiIBI =100uACBI=60uAi一般取一般取20200之間之間2.31.538A60mA3 . 2BCII40A40)-(60mA)5 . 13 . 2(BCiiq 共發(fā)射極電流放大倍數(shù)：共發(fā)射極電流放大倍數(shù)：選用時選用時值太小，電流放大

32、作用差；值太小，電流放大作用差； 值太大，管子值太大，管子的工作穩(wěn)定性差。的工作穩(wěn)定性差。（2 2）極間反向電流）極間反向電流q 集電極發(fā)射極間的穿透電流集電極發(fā)射極間的穿透電流ICEO 基極開路時，集電極到發(fā)射極間的反向基極開路時，集電極到發(fā)射極間的反向電流電流穿透電流穿透電流 。ICEO對于放大是無用對于放大是無用的，所以值越小性能越好。的，所以值越小性能越好。其大小與溫度其大小與溫度有關，隨溫度的升高而增大。有關，隨溫度的升高而增大。 q 集電極基極間反向飽和電流集電極基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開路時，在其集電結(jié)上加反向電壓，集電區(qū)中的少發(fā)射極開路時，在其集電結(jié)上加反向電壓，集電

33、區(qū)中的少數(shù)載流子漂移到基區(qū)得到反向飽和電流。數(shù)載流子漂移到基區(qū)得到反向飽和電流。它實際上就是它實際上就是一個一個PNPN結(jié)的反向電流。結(jié)的反向電流。該值越小性能越好該值越小性能越好。其大小與工作溫度有關，其大小與工作溫度有關，工作溫度升高，該值會變大。工作溫度升高，該值會變大。 +ICBOecbICEO （3 3）極限參數(shù)）極限參數(shù) Ic增加時，增加時， 要下降。當要下降。當 值值下降到線性放大區(qū)下降到線性放大區(qū) 值的值的70時，時，所對應的集電極電流稱為集電極最大允許電流所對應的集電極電流稱為集電極最大允許電流ICM。一般選用。一般選用額定值大約為通常使用狀態(tài)最大電流額定值大約為通常使用狀態(tài)

34、最大電流2倍以上的管子。倍以上的管子。q 集電極最大允許電流集電極最大允許電流I ICMCMq 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗P PCMCM 集電極電流通過集電結(jié)時所集電極電流通過集電結(jié)時所產(chǎn)生的功耗，產(chǎn)生的功耗， PC= ICUCE BICEui(V)IBC=100uAB=80uA=60uA(mA)IIB=0B=40uA=20uABIIPCM PCM （4 4）反向擊穿電壓）反向擊穿電壓 BJTBJT有兩個有兩個PNPN結(jié)，其反向擊穿電壓有以下幾種：結(jié)，其反向擊穿電壓有以下幾種：q U（BR）EBO集電極開路時，發(fā)射極與基極之間允許的最集電極開路時，發(fā)射極與基極之間允許的最大反

35、向電壓。其值一般幾伏十幾伏。大反向電壓。其值一般幾伏十幾伏。q U（BR）CBO發(fā)射極開路時，集電極與基極之間允許的最發(fā)射極開路時，集電極與基極之間允許的最大反向電壓。其值一般為幾十伏幾百伏。大反向電壓。其值一般為幾十伏幾百伏。q U（BR）CEO基極開路基極開路時，集電極與發(fā)射極之間允時，集電極與發(fā)射極之間允許的最大反向電壓。許的最大反向電壓。在實際使用時，還有在實際使用時，還有U（BR）CER、U（BR）CES等擊穿電壓。等擊穿電壓。 -(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)EBOU1、復合三極管：用兩個三極管相連接而成，總放大倍數(shù)近似等、復合三極管：用兩個三極管相連接而成，總放大倍數(shù)近似等于兩個管子放大倍數(shù)的乘積。于兩個管子放大倍數(shù)的乘積。同型號管組成復合管時，其管型不變；異型管組成復合管時，同型號管組成復合管時，其管型不變；異型管組成復合管時，其管型由第一個管子的類型確定。其管型由第一個管子的類型確定。2.1.5特殊三極管特殊三極管2、光電三極管、光電三極管一、等效電路、符號一、等效電路、符號cecei