雙極性三極管

1、半導體三極管半導體三極管( (Semiconductor Transistor) )2.1.1BJT 的結構的結構2.1.2BJT 的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理2.1.3BJT 的特性曲線的特性曲線2.1雙極型雙極型三極管三極管2.1.4BJT 的使用常識的使用常識2.1.1 BJT的結構的結構一、結構、符號和分類一、結構、符號和分類NNP發(fā)射極發(fā)射極 E基極基極 B集電極集電極 C發(fā)射結發(fā)射結集電結集電結基基 區(qū)區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型分類：分類：按材料分：按材料分： 硅管、鍺管硅管、鍺管按結構分：按結

2、構分： NPN、 PNP按使用頻率分：按使用頻率分： 低頻管、高頻管低頻管、高頻管按功率分：按功率分：小功率管小功率管 1 WECBECBBJT 外形和引腳外形和引腳EBCECBEBCBECEBC內部內部條件條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結面積大集電結面積大外部外部條件條件發(fā)射結正偏發(fā)射結正偏:UC UB UE集電結反偏集電結反偏:UC UB 1 IE = IC + IB = (1+ ) IB IC = IB UCE UCE = UR= IC RC電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù):IOUUAu ICCURI RcVCCIBIERb+UBE +UCE VBB

3、cebIC例例 2.1.1 輸入電壓輸入電壓 UI = 30 mV, 引起引起 IB = 30 A,設設 = 40， RC = 1 k ，求求 IC、Au。解：解： IC = IB = 40 30 A = 1.2 mA UO = UCE= IC RC= 1.2 mA 1 k = 1.2 VIOUUAu 40 mV30V2 . 1 2.1.3 BJT 的特性曲線的特性曲線一、共發(fā)射極輸入特性一、共發(fā)射極輸入特性輸入回路輸出回路常數(shù)常數(shù) CE)(BEBuufi0CE u與二極管特性相似與二極管特性相似iBiEiCBEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u特性基本特性基本重合重合(

4、 (電流分配關系確定電流分配關系確定) )特性右移特性右移( (因集電結開始吸引電子因集電結開始吸引電子) )導通電壓導通電壓 uBE硅管：硅管： (0.6 0.8) V鍺管：鍺管： (0.2 0.3) V取取 0.7 V取取 0.2 V+VCCRcC1C2RL+Rb+ui + uo + uBE + uCE iBRb+uBE VCC+ VCCRb二、共發(fā)射極輸出特性二、共發(fā)射極輸出特性常數(shù)常數(shù) B)(CECiufiiC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321ICEO水平部分為何略上翹？水平部分為何略上翹？ 由于由于uCE增大時，增大

5、時，集電結空間電荷區(qū)變集電結空間電荷區(qū)變寬，基區(qū)變窄，使載寬，基區(qū)變窄，使載流子在基區(qū)復合的機流子在基區(qū)復合的機會減小，即電流放大會減小，即電流放大系數(shù)系數(shù) 增大，稱增大，稱基區(qū)寬基區(qū)寬度調制效應度調制效應。三、三、PNP型型 BJT共發(fā)射極特性曲線共發(fā)射極特性曲線輸入特性輸入特性O0CE uV 1CE u0.1 0.2 0.3 0.4806040 20 iB /A uBE /V輸出特性輸出特性iC / mA uCE /V80 A60 A40 A20 AIB = 0O 2 4 6 8 4321RcVCCRb+UBE +UCE VBBceb例例 2.1.2（教材例（教材例 2.1.1 ）已知放大

6、電路中三個極的電位分）已知放大電路中三個極的電位分別為：別為：U1 = 4V, U2 = 1.2 V， U3 = 1.4 V，判斷判斷BJT類類型、制造材料及電極型、制造材料及電極。解解RcVCCRb+UBE +UCE VBBcebNPN管管UC UB UEPNP管管UC UB UE硅管：硅管： UBE = 0.7 V ；鍺管：鍺管： UBE = 0.2 V 本例中：本例中：U1 U3 2002. 極間反向飽和電流極間反向飽和電流(1) 集電極集電極 基極反向飽和電流基極反向飽和電流 ICBOICBOVCC Abce(2) 集電極集電極 - 發(fā)射極反向飽和電流發(fā)射極反向飽和電流 ICEOICE

7、OVCC AbceICEO =（1+ ）ICBOBJT的主要極限參數(shù)的主要極限參數(shù)1. ICM 集電極最大允許電流，超過時集電極最大允許電流，超過時 值明顯降低。值明顯降低。U( (BR) )CBO 發(fā)射極開路時發(fā)射極開路時 C、B 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。2. PCM 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PC = iC uCE。3. U( (BR) )CEO 基極開路時基極開路時 C、E 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。U( (BR) )EBO 集電極極開路時集電極極開路時 E、B 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。U( (BR) )CBO U( (BR) )CEO

8、 U( (BR) )EBO已知已知: ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，當當 UCE = 10 V ，IC mA當當 UCE = 1 V， IC mA當當 IC = 2 mA， UCE V 102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安安全全 工工 作作 區(qū)區(qū)三、三、BJT 的選管原則的選管原則1. 使用時不能超過極限參數(shù)使用時不能超過極限參數(shù)（ICM , PCM ,U(BR)CEO ）。2. 工作在高頻條件下應選用高頻或超高頻管工作在高頻條件下應選用高頻或超高頻管; 工作在開關條件下應選用速度足夠高的開關管。工作在開關條件下應選用速度足夠高的開關管。3. 要求反向電流小、允許結溫高且溫變大時，選硅管要求反向電流小、允許結溫高且溫變大時，選硅管; 要求導通電壓低時選鍺管。要