實用模擬電子技術教程第2章電子課件資料

1、實用模擬電子技術教程主編：徐正惠主編：徐正惠副主編：副主編： 劉希真劉希真 張小冰張小冰第一篇第一篇 常用半導體器件常用半導體器件 介紹常用半導體器件，包括晶體二極介紹常用半導體器件，包括晶體二極管、晶體三極管、場效應管和其他半導管、晶體三極管、場效應管和其他半導體器件的結構、工作原理、分類、主要體器件的結構、工作原理、分類、主要性能指標、國家標準規(guī)定的命名方法以性能指標、國家標準規(guī)定的命名方法以及主要應用及主要應用。 第第2 2章章 晶體三極管晶體三極管 學習要求：學習要求： 掌握三極管的結構和分類；掌握三極管的電流放大作掌握三極管的結構和分類；掌握三極管的電流放大作用和基極電流對集電極電流

2、的控制作用；掌握三極管用和基極電流對集電極電流的控制作用；掌握三極管的電流分配關系；掌握三極管電流放大倍數(shù)、集電極的電流分配關系；掌握三極管電流放大倍數(shù)、集電極最大允許電流、集電極最大允許功率耗；最大允許電流、集電極最大允許功率耗；cece極、極、cbcb極極和和bebe極反向擊穿電壓等特性指標的定義；掌握三極管極反向擊穿電壓等特性指標的定義；掌握三極管輸出特性曲線三個區(qū)域的劃分；學會識讀三極管輸出輸出特性曲線三個區(qū)域的劃分；學會識讀三極管輸出特性曲線；了解三極管的工作原理。特性曲線；了解三極管的工作原理。 第一篇第一篇 常用半導體器件常用半導體器件 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶

3、體三極管的電流放大作用 第第2章章 晶體三極管晶體三極管2.1.1 2.1.1 三極管的分類、封裝和產品外型三極管的分類、封裝和產品外型1 1、三極管的結構和分類、三極管的結構和分類 三極管由管芯、引腳，外加封裝而成。按其管芯結構的不同，三極管由管芯、引腳，外加封裝而成。按其管芯結構的不同，可分為可分為PNPPNP型和型和NPNNPN型，如下圖所示。型，如下圖所示。PNPPNP型三極管型三極管 NPNNPN型三極管型三極管 電路符號電路符號 2.1.1 2.1.1 三極管的分類、封裝和產品外型三極管的分類、封裝和產品外型 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用1 1、

4、三極管的結構和分類、三極管的結構和分類三極管結構上的特點：三極管結構上的特點：PNPPNP型三極管型三極管 NPNNPN型三極管型三極管 * *有三個電極有三個電極* * 包 含包 含 2 2 個個 P NP N 結 ， 因 此 也 稱結 ， 因 此 也 稱 為雙極型晶體管為雙極型晶體管 * *分為分為PNPPNP型和型和NPNNPN型兩大類型兩大類 2.1.1 2.1.1 三極管的分類、封裝和產品外型三極管的分類、封裝和產品外型 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用2 2、三極管的命名、三極管的命名 根據(jù)第一章所介紹的國標命名方法，上述四種類型三極管由根據(jù)第一章所

5、介紹的國標命名方法，上述四種類型三極管由其型號的前二位相區(qū)分：其型號的前二位相區(qū)分：3A3A 表示該三極管為表示該三極管為PNPPNP型鍺管；型鍺管；3B3B 表示該三極管為表示該三極管為NPNNPN型鍺管；型鍺管；3C3C 表示該三極管為表示該三極管為PNPPNP型硅管；型硅管；3D3D 表示該三極管為表示該三極管為NPNNPN型硅管。型硅管。例如：例如：3CG3CG表示該三極管為表示該三極管為PNPPNP型高頻小功率硅三極管型高頻小功率硅三極管 3AG3AG表示該三極管為表示該三極管為PNPPNP型高頻小功率鍺三極管型高頻小功率鍺三極管 2.1.1 2.1.1 三極管的分類、封裝和產品外型

6、三極管的分類、封裝和產品外型 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用3 3、三極管的封裝、三極管的封裝常見的幾種封裝：常見的幾種封裝：貼片封裝貼片封裝 2.1.2 2.1.2 三極管的基本電流關系和電流放大作用三極管的基本電流關系和電流放大作用 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用用符號用符號I IB B、I IC C、I IE E分別代表流過三極管基極、集電極和發(fā)射分別代表流過三極管基極、集電極和發(fā)射極的電流（圖極的電流（圖2-32-3），實驗表明，這三個電流之間存在以下），實驗表明，這三個電流之間存在以下二個基本關系式：二個基本關系式：

7、（1 1）式是電荷守恒定律的結果，穩(wěn)定情況下，流入三極管）式是電荷守恒定律的結果，穩(wěn)定情況下，流入三極管的電流一定等于流出三極管的電流。的電流一定等于流出三極管的電流。 CBEIIIBCII（1 1）（2 2）（2 2）式則是實驗得出的結果。式中常數(shù)）式則是實驗得出的結果。式中常數(shù)稱為三極管的共射稱為三極管的共射電流放大倍數(shù)，其數(shù)值一般在幾十到幾百之間。電流放大倍數(shù)，其數(shù)值一般在幾十到幾百之間。 2.1.2 2.1.2 三極管的基本電流關系和電流放大作用三極管的基本電流關系和電流放大作用 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用實驗裝置和結果實驗裝置和結果VDVD1 1

8、為發(fā)光二極管，通電后會發(fā)光，電流越大，發(fā)光越強。為發(fā)光二極管，通電后會發(fā)光，電流越大，發(fā)光越強。V VCCCC為為+5V+5V電源，基極由電源，基極由2 2伏電池伏電池V VBBBB提供，電位器提供，電位器R RP P用來調節(jié)基用來調節(jié)基極電流的大小，極電流的大小，A A1 1為微安表、為微安表、A A2 2為毫安表，分別用來測量基為毫安表，分別用來測量基極和集電極電流。極和集電極電流。BCII 2.1.2 2.1.2 三極管的基本電流關系和電流放大作用三極管的基本電流關系和電流放大作用 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用記錄每一步的基極和集電極電流，所得數(shù)據(jù)如下

9、表記錄每一步的基極和集電極電流，所得數(shù)據(jù)如下表2 2所示。所示。圖圖2-42-4的直線就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出來的。的直線就是根據(jù)這些數(shù)據(jù)畫出來的。 BCII 根據(jù)表根據(jù)表2-12-1的數(shù)據(jù)可以看出，集電極電流與基極電流的數(shù)據(jù)可以看出，集電極電流與基極電流成正比，比例系數(shù)即為三極管的電流放大倍數(shù)成正比，比例系數(shù)即為三極管的電流放大倍數(shù)。從從圖中的數(shù)據(jù)還可以估算出實驗用的這只三極管的電流圖中的數(shù)據(jù)還可以估算出實驗用的這只三極管的電流放大倍數(shù)放大倍數(shù)=125=125。1010mAmA/80/80A=125A=125 2.1.2 2.1.2 三極管的基本電流關系和電流放大作用三極管的基本電流關系和電流放

10、大作用 2.1 2.1 晶體三極管的電流放大作用晶體三極管的電流放大作用 三極管的電流放大作用也可以理解為基極電流對三極管的電流放大作用也可以理解為基極電流對集電極電流的集電極電流的控制作用控制作用。當基極電流為零時，集電。當基極電流為零時，集電極電流也等于零，線路中的發(fā)光管不發(fā)光。加大基極電流也等于零，線路中的發(fā)光管不發(fā)光。加大基極電流，集電極電流也跟著加大，發(fā)光管發(fā)光并逐極電流，集電極電流也跟著加大，發(fā)光管發(fā)光并逐漸變亮。在整個過程中，基極電流從漸變亮。在整個過程中，基極電流從0 0到到180A180A，只變化了只變化了180A180A，而集電極電流從，而集電極電流從0 0變化到變化到22

11、22mAmA，集電極電流的變化比基極電流的變化大得多。因此，集電極電流的變化比基極電流的變化大得多。因此，可以說可以說基極微小電流的變化控制了集電極大電流的基極微小電流的變化控制了集電極大電流的變化。三極管的這種電流放大作用，是晶體管電路變化。三極管的這種電流放大作用，是晶體管電路的基礎。的基礎。BCII 2.2.1 2.2.1 三極管的共射極特性曲線三極管的共射極特性曲線 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管各極電壓和電流的關系，這類關系稱為三極三極管各極電壓和電流的關系，這類關系稱為三極管的伏安特性，也稱三極管的特性曲線。管的伏安特性，也稱三極管的特性曲線

12、。何謂三極管特性曲線？何謂三極管特性曲線？三極管的特性曲線分為輸入特性曲線和輸出特性曲線三極管的特性曲線分為輸入特性曲線和輸出特性曲線 輸入特性曲線：輸入特性曲線：是輸入回路是輸入回路中基極中基極- -發(fā)射極電壓與基極發(fā)射極電壓與基極電流之間的關系。電流之間的關系。輸出特性曲線：輸出特性曲線：是集電極電是集電極電流和集電極流和集電極- -發(fā)射極電壓之間發(fā)射極電壓之間的關系。的關系。輸入回路輸入回路輸出回路輸出回路 2.2.1 2.2.1 三極管的共射極特性曲線三極管的共射極特性曲線 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)典型的三極管輸入特性曲線典型的三極管輸入特性曲線

13、 三條曲線分別對應三條曲線分別對應cece極短路、極短路、cece極間電壓等于極間電壓等于0.50.5V V和和cece極間電壓大于等于極間電壓大于等于1V1V時基極電流和時基極電流和bebe極電壓之間的關系。極電壓之間的關系。 2.2.1 2.2.1 三極管的共射極特性曲線三極管的共射極特性曲線 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)2 2、輸出特性曲線、輸出特性曲線截止區(qū)：截止區(qū)：是是I IB B=0=0下面的區(qū)下面的區(qū)域，特征是輸入端基極域，特征是輸入端基極- -發(fā)發(fā)射極電壓小于開啟電壓，射極電壓小于開啟電壓，基極電流等于零集電極的基極電流等于零集電極的電流就是

14、前面討論過的集電流就是前面討論過的集電極穿透電流。這個電流電極穿透電流。這個電流很小，在近似分析時忽略。很小，在近似分析時忽略。 飽和區(qū)：飽和區(qū)：基極基極- -發(fā)射極電壓發(fā)射極電壓U UBEBE大于開啟電壓，而集電大于開啟電壓，而集電極極- -發(fā)射極電壓發(fā)射極電壓U UCECEUUBEBE所對所對應的區(qū)域稱為飽和區(qū)。在應的區(qū)域稱為飽和區(qū)。在飽和區(qū)，基極電流失去對飽和區(qū)，基極電流失去對集電極電流的控制作用。集電極電流的控制作用。 放大區(qū)：放大區(qū)：對應于對應于U UBEBE大于開啟電壓，大于開啟電壓，U UCECE大于大于U UBEBE的區(qū)域。基極電流變化時，的區(qū)域?；鶚O電流變化時，集電極電流有很

15、大的變化。但集電集電極電流有很大的變化。但集電極電流幾乎不隨集電極極電流幾乎不隨集電極- -發(fā)射極電壓發(fā)射極電壓變化。變化。 三極管的品種繁多，不同型號和規(guī)格的三極管彼此之間有三極管的品種繁多，不同型號和規(guī)格的三極管彼此之間有很大差異。很大差異。下面以實際的三極管輸出特性曲線為例，說明如下面以實際的三極管輸出特性曲線為例，說明如何識讀三極管的輸出特性曲線何識讀三極管的輸出特性曲線。 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.2 2.2.2 特性曲線識讀特性曲線識讀(1)(1)確定三極管的類型：確定三極管的類型： 使用正電源使用正電源, ,為為NPNNPN型管

16、型管 (2)(2)確定放大區(qū)的范圍：確定放大區(qū)的范圍： 0.70.7V V U UCECE 8V8V，0 0 I IC C U UCECE 20V20V， 0 0 I IC C 40mA 40mA (3)(3)估算電流放大倍數(shù)：估算電流放大倍數(shù)： 16715025AmAIIBC任選一點任選一點A A1 1，讀出對應的，讀出對應的I IC C和和 I IB B值 為值 為 I IC C= 2 5 m A= 2 5 m A ，I IB B=150A=150A， 識讀三極管的輸出特性曲線識讀三極管的輸出特性曲線。 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.2 2.

17、2.2 特性曲線識讀特性曲線識讀(4)(4)觀察電流放大倍數(shù)變化趨勢：觀察電流放大倍數(shù)變化趨勢： 在集電極電流較小的區(qū)域（圖在集電極電流較小的區(qū)域（圖的下部），曲線較稀疏，因此的下部），曲線較稀疏，因此就較大。就較大。但是但是SS9012SS9012電流放大倍數(shù)的變電流放大倍數(shù)的變化沒有化沒有SS9018SS9018明顯。明顯。 在集電極電流較大的區(qū)域（圖在集電極電流較大的區(qū)域（圖的上部），曲線較密，因此的上部），曲線較密，因此就較小。就較小。 識讀三極管的輸出特性曲線識讀三極管的輸出特性曲線。 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.2 2.2.2 特性

18、曲線識讀特性曲線識讀(4)(4)觀察電流放大倍數(shù)變化趨勢觀察電流放大倍數(shù)變化趨勢： 右 邊 是 三 極 管右 邊 是 三 極 管90139013的輸出特性的輸出特性曲線，其曲線的曲線，其曲線的分布較均勻，因分布較均勻，因此其電流放大倍此其電流放大倍數(shù)更接近常數(shù)。數(shù)更接近常數(shù)。動態(tài)電流放大倍數(shù)（或交流電流放大倍數(shù)）動態(tài)電流放大倍數(shù)（或交流電流放大倍數(shù)） 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.2 2.2.2 特性曲線識讀特性曲線識讀 以以90189018為例，從輸出特性曲為例，從輸出特性曲線圖計算其動態(tài)電流放大倍數(shù)線圖計算其動態(tài)電流放大倍數(shù) 定義為基極電流增

19、加定義為基極電流增加iiB B所引起的集電極電流增加量所引起的集電極電流增加量iiC C與與iiB B的比值的比值 BCii 再選取一個和再選取一個和A A相鄰的相鄰的B B點，從點，從B B至至 A A ， 基 極 電 流 的 增 量 為， 基 極 電 流 的 增 量 為iiB B=60A=60A50A=10A50A=10A，相，相應 的 集 電 極 電 流 增 量 等 于應 的 集 電 極 電 流 增 量 等 于iiC C=5mA=5mA4mA=1mA 4mA=1mA 100101AmAiiBC與直流放大倍數(shù)有相同的數(shù)值。與直流放大倍數(shù)有相同的數(shù)值。 動態(tài)電流放大倍數(shù)（或交流電流放大倍數(shù)）

20、動態(tài)電流放大倍數(shù)（或交流電流放大倍數(shù)） 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.2 2.2.2 特性曲線識讀特性曲線識讀 一般情況下，工作于放大一般情況下，工作于放大區(qū)時，三極管的區(qū)時，三極管的直流電流放大直流電流放大倍數(shù)倍數(shù)和和動態(tài)電流放大倍數(shù)動態(tài)電流放大倍數(shù)差別差別不大，因此我們不再區(qū)分直流不大，因此我們不再區(qū)分直流和交流電流放大倍數(shù)，統(tǒng)一用和交流電流放大倍數(shù)，統(tǒng)一用符號符號來表示三極管的電流放來表示三極管的電流放大倍數(shù)。大倍數(shù)。 BCii 兩者不再區(qū)分兩者不再區(qū)分BCII 1 1、極限參數(shù)、極限參數(shù)這類參數(shù)是指三極管使用時不得超這類參數(shù)是指三極管使用

21、時不得超過的極限值，超過這些極限時，三極管不能正常工作過的極限值，超過這些極限時，三極管不能正常工作或永久性損壞?；蛴谰眯該p壞。 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.3 2.2.3 三極管的主要特性參數(shù)三極管的主要特性參數(shù)（1 1）集電極最大允許電流）集電極最大允許電流I ICMCM集電極電流集電極電流I IC C增加時，三極管的電流放大倍數(shù)增加時，三極管的電流放大倍數(shù)會減小，會減小，減減小到額定值的三分之二時所對應的集電極電流，稱為集電極小到額定值的三分之二時所對應的集電極電流，稱為集電極最大允許電流最大允許電流I ICMCM。 （2 2）集電極最大

22、允許耗散功率）集電極最大允許耗散功率P PCMCMP PCMCM是指集電結允許的最大耗散功率。超過這個數(shù)值時，會使是指集電結允許的最大耗散功率。超過這個數(shù)值時，會使結溫過高而導致三極管性能變壞或燒毀。結溫過高而導致三極管性能變壞或燒毀。P PCMCM1W1W的三極管稱為大功率三極管，的三極管稱為大功率三極管，P PCMCM0.5W0.5W的稱為小功率管，的稱為小功率管，介于兩者之間的，則為中功率三極管。介于兩者之間的，則為中功率三極管。（3 3）集電極）集電極- -基極反向擊穿電壓基極反向擊穿電壓BUBUCBOCBO 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2

23、.3 2.2.3 三極管的主要特性參數(shù)三極管的主要特性參數(shù) BU BUCBOCBO是發(fā)射極開路時，集電極和基極之間的反向擊穿電壓。是發(fā)射極開路時，集電極和基極之間的反向擊穿電壓。使用時，超過這一電壓，集電極使用時，超過這一電壓，集電極- -基極間的基極間的PNPN結會被反向擊穿。結會被反向擊穿。 BUBUEBOEBO是集電極開路時，發(fā)射極和基極之間的反向擊穿電壓。是集電極開路時，發(fā)射極和基極之間的反向擊穿電壓。使用時，超過這一電壓，發(fā)射極使用時，超過這一電壓，發(fā)射極- -基極間的基極間的PNPN結會被反向擊穿。結會被反向擊穿。 （5 5）集電極）集電極- -發(fā)射極反向擊穿電壓發(fā)射極反向擊穿電壓

24、BUBUCEOCEOBUBUCEOCEO是基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。是基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。使用時，超過這一電壓，集電極和發(fā)射極間反向的使用時，超過這一電壓，集電極和發(fā)射極間反向的PNPN結擊穿。結擊穿。如果上述擊穿后的電流沒有受到限制，都將導致三極管永久如果上述擊穿后的電流沒有受到限制，都將導致三極管永久性損壞。性損壞。 （4 4）發(fā)射極）發(fā)射極- -基極反向擊穿電壓基極反向擊穿電壓BUBUEBOEBO 2 2、電流放大倍數(shù)、電流放大倍數(shù) 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.3 2.2.3 三極管的主要特性

25、參數(shù)三極管的主要特性參數(shù)直流電流放大倍數(shù)定義為：直流電流放大倍數(shù)定義為：BCI/I 交流電流放大倍數(shù)定義為：交流電流放大倍數(shù)定義為：BCi/i 忽略穿透電流忽略穿透電流I ICEOCEO，且三極管輸出特性曲線為平行等距線時兩，且三極管輸出特性曲線為平行等距線時兩者相等，在今后的分析中，將忽略兩者差異，認為：者相等，在今后的分析中，將忽略兩者差異，認為： 3 3、集電極、集電極- -發(fā)射極穿透電流發(fā)射極穿透電流I ICEOCEO 2.2 2.2 三極管導電特性曲線和參數(shù)三極管導電特性曲線和參數(shù)- -2.2.3 2.2.3 三極管的主要特性參數(shù)三極管的主要特性參數(shù)基極開路情況下，從集電極穿透基區(qū)流

26、到發(fā)射極的電流。基極開路情況下，從集電極穿透基區(qū)流到發(fā)射極的電流。溫度對參數(shù)溫度對參數(shù)、U UBEBE及及I ICBOCBO的影響最大。的影響最大。：溫度每升高：溫度每升高11，值大約增加值大約增加(0.5(0.51)%1)%；U UBEBE：溫度每升高：溫度每升高11，發(fā)射結電壓降，發(fā)射結電壓降U UBEBE將下降將下降2 22.52.5mV mV ；I ICBOCBO：溫度每升高：溫度每升高1010，I ICBOCBO將增加一倍。將增加一倍。 發(fā)射極開路、集電極加反向電壓時流過集電結的反向電流。發(fā)射極開路、集電極加反向電壓時流過集電結的反向電流。I ICEOCEO和和I ICBOCBO之間

27、的關系是之間的關系是I ICEOCEO=I=ICBOCBO+I+ICBOCBO= =（1+1+）I ICBOCBO，I ICBOCBO很很小，對于硅管，小，對于硅管，I ICBOCBO為為nAnA的數(shù)量級，對于鍺管，的數(shù)量級，對于鍺管，I ICBOCBO為為AA級，級，但對溫度的變化十分敏感。因此，環(huán)境溫度變化較大的情況，但對溫度的變化十分敏感。因此，環(huán)境溫度變化較大的情況，應選用硅管。應選用硅管。4 4、集電結反向飽和電流、集電結反向飽和電流I ICBOCBO5 5、溫度對三極管參數(shù)的影響、溫度對三極管參數(shù)的影響 2.3 2.3 常用三極管簡介常用三極管簡介-2.3.1 2.3.1 三極管的

28、分類三極管的分類 分為分為PNPPNP型和型和NPNNPN型三極管型三極管 分為低頻三極管和高頻三極管，低頻管一般工作分為低頻三極管和高頻三極管，低頻管一般工作于于3MHz3MHz以下的電路中以下的電路中 硅三極管、鍺三極管硅三極管、鍺三極管 按制造材料分類：按制造材料分類： 按工作頻率分類：按工作頻率分類： 按結構工藝分類：按結構工藝分類：按照允許耗散的功率分類：按照允許耗散的功率分類：分為小功率、中功率和大功率三極管分為小功率、中功率和大功率三極管 2.3 2.3 常用三極管簡介常用三極管簡介-2.3.1 2.3.1 三極管的分類三極管的分類 三極管型號命名三極管型號命名- -國內外命名規(guī)

29、定國內外命名規(guī)定 2.3 2.3 常用三極管簡介常用三極管簡介- 2.3.2 2.3.2 常用三極管簡介常用三極管簡介常用的國產和國外三極管的型號、主要參數(shù)如表所示。常用的國產和國外三極管的型號、主要參數(shù)如表所示。 2.4 2.4 三極管的簡單應用三極管的簡單應用 尿濕報警電路尿濕報警電路: :嬰兒尿尿以后需及時更換嬰兒尿尿以后需及時更換尿布，以免長期刺激皮膚，尿布，以免長期刺激皮膚，為此需要及時知道尿濕情為此需要及時知道尿濕情況。利用三極管基極電流況。利用三極管基極電流對集電極電流的控制作用，對集電極電流的控制作用，可以組成一個簡單的報警可以組成一個簡單的報警電路，能在尿濕后立即通電路，能在

30、尿濕后立即通過發(fā)聲、發(fā)光報警。過發(fā)聲、發(fā)光報警。 電路結構電路結構 2.4 2.4 三極管的簡單應用三極管的簡單應用 工作原理工作原理: :尿布干燥時，兩片電極板尿布干燥時，兩片電極板K K1 1、K K2 2之間的電阻趨于無窮大，電極間之間的電阻趨于無窮大，電極間沒有電流通過，基極電流為零，沒有電流通過，基極電流為零，因此三極管集電極電流等于零，因此三極管集電極電流等于零，發(fā)光管不發(fā)光，蜂鳴器不發(fā)聲。發(fā)光管不發(fā)光，蜂鳴器不發(fā)聲。嬰兒尿尿后，濕尿布是電的良導嬰兒尿尿后，濕尿布是電的良導體，電極板體，電極板K K1 1、K K2 2短路導通，于短路導通，于是電池是電池V VBBBB經電阻經電阻R

31、 R向基極注入微向基極注入微小的電流，基極電流經三極管的小的電流，基極電流經三極管的放大，集電極的電流是基極的放大，集電極的電流是基極的倍，被放大了的電流足以驅動發(fā)倍，被放大了的電流足以驅動發(fā)光管發(fā)光，驅動蜂鳴器發(fā)聲光管發(fā)光，驅動蜂鳴器發(fā)聲 V VCCCC為直流電源，為直流電源，VTVT為三極管，為三極管，K K1 1、K K2 2為兩片電極板，為兩片電極板，VDVD1 1為為發(fā)光二極管，發(fā)光二極管，F(xiàn) F為蜂鳴器為蜂鳴器 2.5 2.5 三極管電流分配關系理論分析三極管電流分配關系理論分析前面我們討論三極管外部特性時，已經分析了三極前面我們討論三極管外部特性時，已經分析了三極管的電流分配關系

32、，它由以下幾個公式描述：管的電流分配關系，它由以下幾個公式描述： 第一個式子說明三個極電流之間的關系，發(fā)射極第一個式子說明三個極電流之間的關系，發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和。第二個描述電流等于基極電流和集電極電流之和。第二個描述三極管的電流放大作用，集電極電流是基極電流的三極管的電流放大作用，集電極電流是基極電流的倍；第三個式子說明倍；第三個式子說明cece極之間的穿透電流極之間的穿透電流I ICEOCEO是集是集電結反向飽和電流電結反向飽和電流I ICBOCBO的（的（1+1+）倍。下面，我們從）倍。下面，我們從微觀的角度分析、推導后兩個關系式。微觀的角度分析、推導后兩個關系式。

33、CBEIIIBCII CBOCEOII)1 ( 2.5 2.5 三極管電流分配關系理論分析三極管電流分配關系理論分析- -2.5.1 2.5.1 各電極電流的形成各電極電流的形成 1 1、發(fā)射極電流的形成、發(fā)射極電流的形成發(fā)射結正向偏置，發(fā)射區(qū)的多發(fā)射結正向偏置，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電子不斷通過發(fā)射結數(shù)載流子電子不斷通過發(fā)射結進入基區(qū)，同時從電源負極得進入基區(qū)，同時從電源負極得到電子補充，因而形成發(fā)射極到電子補充，因而形成發(fā)射極電流，這一由多數(shù)載流子形成電流，這一由多數(shù)載流子形成的發(fā)射極電流用符號的發(fā)射極電流用符號I IENEN表示。表示。除此之外，基區(qū)的空穴向發(fā)射除此之外，基區(qū)的空穴向發(fā)射極擴

34、散，也形成發(fā)射極電流，極擴散，也形成發(fā)射極電流，這部分電流用這部分電流用I IEPEP表示表示發(fā)射極電流發(fā)射極電流I IE E等于兩者之和：等于兩者之和：EPENEIII（1 1） 2.5 2.5 三極管電流分配關系理論分析三極管電流分配關系理論分析- -2.5.1 2.5.1 各電極電流的形成各電極電流的形成 2 2、集電極電流的形成、集電極電流的形成 來自發(fā)射極的電子流很少一部分來自發(fā)射極的電子流很少一部分與基區(qū)的空穴復合形成基極電流與基區(qū)的空穴復合形成基極電流的一部分。多數(shù)電子很快就達到的一部分。多數(shù)電子很快就達到集電結的邊界，在電場的作用下集電結的邊界，在電場的作用下進入集電區(qū)，形成集

35、電極電流，進入集電區(qū)，形成集電極電流，這一部分集電極電流用符號這一部分集電極電流用符號I ICNCN表表示。示。集電極反向偏置的情況下，集電集電極反向偏置的情況下，集電區(qū)的少數(shù)載流子空穴能順利地通區(qū)的少數(shù)載流子空穴能順利地通過集電結進入基區(qū)，這些少數(shù)載過集電結進入基區(qū)，這些少數(shù)載流子的運動形成的集電極電流用流子的運動形成的集電極電流用符號符號I ICBOCBO表示。表示。 集電極總電流集電極總電流I IC C等于兩者之和：等于兩者之和：（2 2）CBOCNCIII 2.5 2.5 三極管電流分配關系理論分析三極管電流分配關系理論分析- -2.5.1 2.5.1 各電極電流的形成各電極電流的形成

36、 3 3、基極電流的形成、基極電流的形成 發(fā)射極電子流進入基區(qū)后一部分發(fā)射極電子流進入基區(qū)后一部分與基區(qū)的空穴復合形成電流，該與基區(qū)的空穴復合形成電流，該電流的方向是由基極電源流向基電流的方向是由基極電源流向基區(qū)，用符號區(qū)，用符號I IBNBN表示表示 基區(qū)的空穴向發(fā)射區(qū)擴散形成的基區(qū)的空穴向發(fā)射區(qū)擴散形成的電流，該電流的方向也是由基極電流，該電流的方向也是由基極電源流向基極，用符號電源流向基極，用符號I IBPBP表示表示 集電極少數(shù)載流子空穴向基區(qū)移集電極少數(shù)載流子空穴向基區(qū)移動的電流，正電荷空穴從集電極動的電流，正電荷空穴從集電極進入基區(qū)后流向基極電源，因此進入基區(qū)后流向基極電源，因此形成負電流形成負電流I ICBOCBO （3 3）上述三個電流之和即為基極上述三個電流之和即為基極電流電流I IB B ：CBOEPBNBIIII 2.5 2.5 三極管電流分配關系理論分析三極管電流分配關系理論分析- -2.5.1 2.5.1 各電極電流的形成各電極電流的形成 1 1、發(fā)射極電流：、發(fā)射極電流： 2 2、集電極電流：、集電極電流：3 3、基極電流：、基極電流：（3 3）CBOEPBNBIIIIEPENEII