晶體管及放大電路基礎(chǔ)晶體管PPT課件

1、第1頁/共45頁晶體管的結(jié)構(gòu)1. NPN型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖和符號(2) 根據(jù)使用的半導(dǎo)體材料分為: 硅管和鍺管 (1) 根據(jù)結(jié)構(gòu)分為: NPN型和PNP型晶體管的主要類型第2頁/共45頁NNP發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射極E(e)集電極C(c)發(fā)射結(jié)JE集電結(jié)JC基極B(b)NPN型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖第3頁/共45頁NPN型晶體管符號B (b)E(e)TC(c)NNP發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)發(fā)射極E(e)集電極C(c)發(fā)射結(jié)JE集電結(jié)JC基極B(b)第4頁/共45頁2. PNP型晶體管結(jié)構(gòu)示意圖和符號符號B (b)E(e)TC(c)E(e)發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)PPNC(c)B(b)JEJC結(jié)構(gòu)示意圖第5頁/共45頁

2、集電區(qū)EBC發(fā)射區(qū)基區(qū)(1) 發(fā)射區(qū)小，摻雜濃度高。3. 晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點（具有放大作用的內(nèi)部條件）平面型晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖第6頁/共45頁(2) 集電區(qū)面積大。(3) 基區(qū)摻雜濃度很低，且很薄。集電區(qū)EBC發(fā)射區(qū)基區(qū)第7頁/共45頁晶體管的工作原理（以NPN型管為例）依據(jù)兩個PN結(jié)的偏置情況放大狀態(tài)飽和狀態(tài)截止?fàn)顟B(tài)倒置狀態(tài)晶體管的工作狀態(tài)第8頁/共45頁1發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置放大狀態(tài) 原理圖電路圖EEVERCCVCRCIcN NPBEUCBUEIbeBI+ERCREICIBEU CBUBICCVEEVT第9頁/共45頁 (1) 電流關(guān)系a. 發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子形成發(fā)射極電流I

3、E發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子稱擴散到基區(qū)的發(fā)射區(qū)多子為非平衡少子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第10頁/共45頁b. 基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴散空穴基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴散空穴發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子形成空穴電流EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第11頁/共45頁因為發(fā)射區(qū)的摻雜濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)濃度，空穴電流可忽略不記?；鶇^(qū)向發(fā)射區(qū)擴散空穴發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴散電子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第12頁/共45頁c. 基區(qū)電子的擴散和復(fù)合非平衡少子在基區(qū)復(fù)合，形成基極電流IBIB非平衡少子向集電結(jié)擴散EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第13頁

4、/共45頁非平衡少子到達集電區(qū)d. 集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴散過來的電子形成發(fā)射極電流ICICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第14頁/共45頁少子漂移形成反向飽和電流ICBOe. 集電區(qū)、基區(qū)少子相互漂移集電區(qū)少子空穴向基區(qū)漂移ICBO基區(qū)少子電子向集電區(qū)漂移ICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第15頁/共45頁晶體管的電流分配關(guān)系動畫演示第16頁/共45頁發(fā)射結(jié)回路為輸入回路，集電結(jié)回路為輸出回路?；鶚O是兩個回路的公共端，稱這種接法為共基極接法。 輸入回路輸出回路EIERCRCIBEU CBUBICCVEEVT第17頁/共45頁0ECCBO

5、III 定義稱為共基極直流電流放大系數(shù) ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第18頁/共45頁各電極電流之間的關(guān)系CBOECIII IE=IC+IB CBOEB)1(III ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第19頁/共45頁晶體管共射極接法原理圖電路圖IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU TCI CEUCRCCVEIBBVBRBEUBI 第20頁/共45頁0BCCBO III 定義為共射極直流電流放大系數(shù)IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU

6、 當(dāng)UCEUCB時，集電結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)反偏，晶體管仍工作于放大狀態(tài)。第21頁/共45頁各電極電流之間的關(guān)系CEOBCIII CEOBBCE)1(IIIII CBOCEO)1(II ICEO稱為穿透電流IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU 第22頁/共45頁 1 1或的關(guān)系 由995. 095. 0 20020 一般情況第23頁/共45頁 如果 UBE 0，那么IB 0， IC 0 ，IE 0 當(dāng)輸入回路電壓U BE =UBE+UBE那么I B =IB+IBI C =IC+ICI E =IE+IE 如果 UBE 0，那么IB 0， IC 0 ，IE UB

7、Eb. IC=IBc. IC與UCE無關(guān)飽和區(qū)放大區(qū)iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V 第36頁/共45頁NPN管與PNP管的區(qū)別iB、uBE、iC、 iE 、uCE的極性二者相反。NPN管電路BiBEuCiCEu EiPNP管電路BiBEuCiCEu Ei第37頁/共45頁硅管與鍺管的主要區(qū)別(3) 鍺管的ICBO比硅管大(1) 死區(qū)電壓約為硅管0.5 V鍺管0.1 V(2) 導(dǎo)通壓降|uBE|約為鍺管0.3V硅管0.7 V第38頁/共45頁 晶體管的主要電參數(shù)1. 直流參數(shù)(3) 集電極基極間反向飽和電流ICBO (1) 共基極直流電流放大系數(shù) (

8、2) 共射極直流電流放大系數(shù) (4) 集電極發(fā)射極間反向飽和電流ICEO 第39頁/共45頁2. 交流參數(shù) (1) 共基極交流電流放大系數(shù) 值與iC的關(guān)系曲線(2) 共射極交流電流放大系數(shù) iCO第40頁/共45頁3. 極限參數(shù)(4) 集電極最大允許電流ICM(1) 集電極開路時發(fā)射極基極間反向擊穿 電壓U(BR)EBO (2) 發(fā)射極開路時集電極基極間反向擊穿 電壓U(BR)EBO (3) 基極開路時集電極發(fā)射極間反向擊穿 電壓U(BR)EBO 第41頁/共45頁不安全區(qū)iCuCEOU (BR)CEOICM安全區(qū)(5) 集電極最大允許功率耗散PCM晶體管的安全工作區(qū)等功耗線PC=PCM =uCEiC第42頁/共45頁 溫度對管子參數(shù)的影響 1對的影響C/)%15 . 0( T 10)CBO()CBO(002TTTTII 2對ICBO的影響3對UBE的影響 C/mV)5 . 22(BE TU4溫度升高，管子的死區(qū)電壓降低。 第43頁/共45