課題二 晶體管及光電器件PPT課件

1、NNPBECBECIBIEICBECIBIEIC第1頁/共37頁第2頁/共37頁ICEBmA ARBIBECmA+IE第3頁/共37頁靜態(tài)靜態(tài)(直流直流)電流放大系數(shù)電流放大系數(shù):5 .3806. 030. 25 .3704. 050. 1 BCBCIIII ，動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)(交流交流)電流放大系數(shù)電流放大系數(shù):4004. 006. 050. 130. 2 BCII 第4頁/共37頁第5頁/共37頁(3) 內(nèi)部載流子傳輸過程內(nèi)部載流子傳輸過程（以以NPNNPN型為例型為例） ReUEERcUCC第6頁/共37頁第7頁/共37頁共發(fā)射極電路輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路ICUBBmA AVUCEUB

2、ERBIBUCCV+RC第8頁/共37頁常數(shù)CE)(BEBuufi第9頁/共37頁IB=020 A40 A60 A80 A100 A常數(shù)B)(CECiufi36iC(mA )1234uCE(V)9120放大區(qū)放大區(qū)放大區(qū)曲線基本平行部分曲線基本平行部分條件：條件：發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏。集電結(jié)反偏。特點(diǎn)：特點(diǎn)： VCE較大較大 iC = iB 輸出特性曲線第10頁/共37頁（或正偏壓小于Vth ） UCE較小（或零偏）第11頁/共37頁NPNNPN、 PNPPNP型三極管分別處于放大區(qū)時(shí)，其三型三極管分別處于放大區(qū)時(shí)，其三個(gè)極電位有何關(guān)系？個(gè)極電位有何關(guān)系？第12頁/共37頁測(cè)量

3、測(cè)量BJTBJT三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示，三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示， 試判斷試判斷BJTBJT的工作區(qū)域的工作區(qū)域 ？第13頁/共37頁晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流晶體管三種工作狀態(tài)的電壓和電流(a)放大放大(b)截止截止(c)飽和飽和+ UBE 0 ICIB+UCE UBC 0+IC 0 IB = 0+ UCE UCC UBC 0 IB+ UCE 0 UBC 0+CCCCRUI 當(dāng)晶體管飽和時(shí)，當(dāng)晶體管飽和時(shí)， U UCECE 0 0，發(fā)射極與集電極之，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很??；當(dāng)晶體管間如同一個(gè)開關(guān)的接通，其間電阻很小；當(dāng)晶體管截止時(shí)，截止時(shí)，I IC C 0

4、0 ，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開，發(fā)射極與集電極之間如同一個(gè)開關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，關(guān)的斷開，其間電阻很大，可見，晶體管除了有放晶體管除了有放大作用外，還有開關(guān)作用。大作用外，還有開關(guān)作用。第14頁/共37頁例：下圖電路中，例：下圖電路中，=25=25，當(dāng)輸入電壓，當(dāng)輸入電壓U UI I分別為分別為3V3V，1V1V和和-1V-1V時(shí)，試問晶體管處于何種工作狀態(tài)？時(shí)，試問晶體管處于何種工作狀態(tài)？UIRb=10KRc=3KUcc( 6V)T第15頁/共37頁 只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。 BCII共發(fā)射極共發(fā)射極交流交流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) = IC/ IB

5、vCE=const共發(fā)射極共發(fā)射極直流直流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 第16頁/共37頁注意：注意：1、 反映了反映了靜態(tài)（直流工作）靜態(tài)（直流工作）時(shí)的電流放大特性時(shí)的電流放大特性 反映了反映了動(dòng)態(tài)（交流工作）動(dòng)態(tài)（交流工作）時(shí)的電流放大特性時(shí)的電流放大特性 2、 理想三極管（輸出特性曲線理想三極管（輸出特性曲線平坦平坦且各條曲線之且各條曲線之間間距離相等距離相等），可認(rèn)為），可認(rèn)為 第17頁/共37頁 ICBO A+EC AICEOIB=0+第18頁/共37頁 過流區(qū)過流區(qū)I IC C I ICMCM時(shí)，管子性時(shí)，管子性能將顯著下降，甚能將顯著下降，甚至?xí)p壞三極管。至?xí)p壞三極管。第19頁

6、/共37頁集電結(jié)上允許損耗功率最大值。集電結(jié)上允許損耗功率最大值。 PCMICUCE 第20頁/共37頁 U(BR)CEOb開路時(shí)開路時(shí)c、e間的擊穿電壓間的擊穿電壓 第21頁/共37頁ICUCEICMU(BR)CEO安全工作區(qū)第22頁/共37頁例：設(shè)某三極管的極限參數(shù)：PCM=150mW， ICM=100mA， U（BR）CEO=30V，試問：（1）若它的工作電壓UCE=10V,則工作電流IC最大不得超過多少？（2）若工作電壓UCE=1V,則工作電流IC最大不得超過多少？（3）若工作電流IC=1mA,則工作電壓UCE最大不得超過多少？第23頁/共37頁P(yáng)CM=150mW， ICM=100mA

7、， U（BR）CEO=30V，解解： （1） PCM=ICUCE=150mW，當(dāng)當(dāng)UCE=10V時(shí)，時(shí)， IC=15mA，此即為此即為IC允許的最大值。允許的最大值。第24頁/共37頁P(yáng)CM=150mW， ICM=100mA， U（BR）CEO=30V，解解： （2）當(dāng)當(dāng)UCE=1V時(shí)，時(shí)， 僅從功率的僅從功率的 角度考慮，角度考慮，IC可達(dá)可達(dá)150mA，考慮到參數(shù)考慮到參數(shù)ICM，故故IC=100mA即為此時(shí)允許的最大值。即為此時(shí)允許的最大值。第25頁/共37頁P(yáng)CM=150mW， ICM=100mA， U（BR）CEO=30V，解解： （3）當(dāng)當(dāng)IC=1mA時(shí)，時(shí)， 僅從功率的僅從功率的

8、 角度考慮，可有角度考慮，可有UCE=150V，考慮到參數(shù)考慮到參數(shù)U（BR）CEO ， UCE=30V，即為此時(shí)允許的最大值。，即為此時(shí)允許的最大值。第26頁/共37頁若若T ICBOICEO2. 對(duì)對(duì)UBE的影響的影響：若若T （1oC）UBE (2.2mV)3. 對(duì)對(duì) 的影響：的影響：若若T （1oC） （0.5% 1% ）1. 對(duì)對(duì)ICBO的影響：的影響：第27頁/共37頁1 1、BJTBJT必須工作在安全工作區(qū)必須工作在安全工作區(qū) 2 2、要依使用要求：要依使用要求： 小功率還是大功率，低頻還是高頻，小功率還是大功率，低頻還是高頻，值大小值大小等要求等要求3 3、注意對(duì)應(yīng)型號(hào)選用。、

9、注意對(duì)應(yīng)型號(hào)選用。4 4、要特別注意溫度對(duì)三極管的影響、要特別注意溫度對(duì)三極管的影響 。第28頁/共37頁第29頁/共37頁第30頁/共37頁工作電流為工作電流為2mA-10mA （20mA）工作電壓為工作電壓為1.5V -3V發(fā)光二極管（正向電壓）常見有紅、綠、黃三種顏色。主要用于顯示 第31頁/共37頁光電二極管（反向電壓）特點(diǎn)：特點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，傳輸信息量大、傳輸抗干擾能力強(qiáng)，傳輸信息量大、傳輸損耗小且工作可靠。損耗小且工作可靠。在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)中多用。在信號(hào)傳輸和存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)中多用。第32頁/共37頁第33頁/共37頁思考題 1 1、可否用兩個(gè)二極管背靠背地相聯(lián)以構(gòu)成一個(gè)、可否用

10、兩個(gè)二極管背靠背地相聯(lián)以構(gòu)成一個(gè)BJTBJT？2 2、BJTBJT符號(hào)中的箭頭方向代表什么？符號(hào)中的箭頭方向代表什么？3 3、能否將、能否將BJTBJT的的e e、c c兩電極交換使用？?jī)呻姌O交換使用？4 4、要使、要使BJTBJT具有放大作用，其內(nèi)部條件和外部條件？具有放大作用，其內(nèi)部條件和外部條件？JeJe和和JcJc的偏置電壓應(yīng)如何連的偏置電壓應(yīng)如何連接？接？5 5、如何判斷、如何判斷BJT BJT 的三種組態(tài)？的三種組態(tài)？6 6、有哪幾個(gè)參數(shù)確定、有哪幾個(gè)參數(shù)確定BJTBJT的安全工作區(qū)的安全工作區(qū)第34頁/共37頁7 7、晶體管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大、晶體管在輸出特性曲線的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大系數(shù)和在放大區(qū)時(shí)是否一樣大？系數(shù)和在放大區(qū)時(shí)是否一樣大？8 8、有兩個(gè)晶體管，甲三極管、有兩個(gè)晶體管，甲三極管 =250=250 ， =60=60。如果其它參數(shù)一樣，請(qǐng)問使用。如果其它參數(shù)一樣，請(qǐng)問使用哪一只為好？哪一只為好？ 9 9、測(cè)得某一晶體管的、測(cè)得某一晶體管的 , , ，能否確定它的，能否確定它的電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)？什么情況下可以，什么情況下不可以