ch21晶體管結(jié)構(gòu)、特性及參數(shù)

1、第2章 半導(dǎo)體三極管及其應(yīng)用 2.1晶體管的結(jié)構(gòu)、特性及參數(shù)2.1.1 晶體管的結(jié)構(gòu)與電流放大作用晶體管的結(jié)構(gòu)與電流放大作用2.1.2 晶體管的伏安特性曲線晶體管的伏安特性曲線2.1.3 晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù)2.1.4 晶體管的使用常識晶體管的使用常識2.1.1 2.1.1 晶體管的結(jié)構(gòu)與電流放大晶體管的結(jié)構(gòu)與電流放大作用作用一、晶體管的結(jié)構(gòu)與類型一、晶體管的結(jié)構(gòu)與類型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(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié) 基區(qū)基區(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ECBECB分類分類按材料分

2、按材料分硅管、鍺管硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分 NPNNPN、PNPPNP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小功率管功率管 1 W二、晶體管電流放大原理二、晶體管電流放大原理1. 晶體管放大的條件晶體管放大的條件內(nèi)部內(nèi)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(jié)面積大集電結(jié)面積大外部外部條件條件發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路RCVCCiBIERB+UBE +UCE VBBCEBiC+ + UCB+ IEIBIC發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)正偏正偏集電結(jié)集電結(jié)反偏反偏UCB0集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏+

3、 +- -UBE0發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏2. 晶體管的電流分配關(guān)系晶體管的電流分配關(guān)系當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集當(dāng)管子制成后，發(fā)射區(qū)載流子濃度、基區(qū)寬度、集電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：電結(jié)面積等確定，故電流的比例關(guān)系確定，即：BCEIII BC II BE )1(II CBII 以小電流（以小電流（IB）控制大電流（）控制大電流（IC）的作用，稱為晶）的作用，稱為晶體管的電流放大作用。體管的電流放大作用。2.1.2 2.1.2 晶體管晶體管的伏安特性曲線的伏安特性曲線一、輸入一、輸入特性曲線特性曲線輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路常數(shù)常數(shù) CE)(BEBuufi0

4、CE u與二極管特性相似與二極管特性相似RCVCCiBIERB+uBE +uCE VBBCEBiC+ + + iBRB+uBE VBB+ BEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u特性基本特性基本重合重合( (電流分配關(guān)系確定電流分配關(guān)系確定) )特性右移特性右移( (因集電結(jié)開始吸引電子因集電結(jié)開始吸引電子) )導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓 UBE( (on) )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 VVBB+ RB二、輸出特性曲線二、輸出特性曲線常數(shù)常數(shù) B)(CECiufiiC / mAuCE /V50 A40 A30

5、 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 43211. 截止區(qū)：截止區(qū)： IB 0 IC = ICEO 0條件：條件：兩個結(jié)反偏兩個結(jié)反偏2. 放大區(qū)：放大區(qū)：CEOBCIII 3. 飽和區(qū)：飽和區(qū)： uCE u BEuCB = uCE u BE 0條件：條件：兩個結(jié)正偏兩個結(jié)正偏特點：特點：IC IB臨界飽和時：臨界飽和時： uCE = uBE深度飽和時：深度飽和時：0.3 V ( (硅管硅管) )UCE(sat)(sat)= =0.1 V ( (鍺管鍺管) )放大區(qū)放大區(qū)截止區(qū)截止區(qū)飽飽和和區(qū)區(qū)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：特點：水平、等間隔水平、等

6、間隔ICEO三、三、PNP晶體管的伏安特性曲線晶體管的伏安特性曲線2.1.3 2.1.3 晶體管晶體管的主要參數(shù)的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)一、電流放大系數(shù)共發(fā)射極電流放大系數(shù)共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321 直流電流放大系數(shù)直流電流放大系數(shù) 交流電流放大系數(shù)交流電流放大系數(shù) BiiC一般為幾十一般為幾十 幾百幾百Q(mào)80108 . 0A1010A10)65. 145. 2(63 二、極間反向飽和電流二、極間反向飽和電流C CB BII CB 極極間反向飽和電流間反向飽和電流 ICBO，CE 極極間反向飽

7、和電流間反向飽和電流 ICEO。82A1030A1045. 263 三、極限參數(shù)三、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)

8、 )CEO U( (BR) )EBO (討論討論)已知已知:ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，當(dāng)當(dāng) UCE = 10 V 時，時，IC mA當(dāng)當(dāng) UCE = 1 V，則，則 IC mA當(dāng)當(dāng) IC = 2 mA，則，則 UCE iCuCE T1iB = 0T2 iB = 0iB = 0溫度每升高溫度每升高 1 C， (0.5 1)%。輸出特性曲線間距增大。輸出特性曲線間距增大。O2.1.4 2.1.4 晶體管晶體管的使用常識的使用常識第一部分第一部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字電極數(shù)電極數(shù)3 三極管三極管第二部分第二部分第三部分第三部分字母字母( (漢拼漢拼) )材

9、料和極性材料和極性A 鍺材料鍺材料 PNPB 鍺材料鍺材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPN字母字母( (漢拼漢拼) )器件類型器件類型X 低頻小功率管低頻小功率管G 高頻小功率管高頻小功率管D 低頻大功率管低頻大功率管A 高頻大功率管高頻大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字序號序號字母字母( (漢拼漢拼) )規(guī)格號規(guī)格號例如：例如：3AX31 3DG12B 3DD6 3CG 3DA 3AD 3DK常用小功率進(jìn)口三極管常用小功率進(jìn)口三極管9011 9018一、晶體管的命名方式一、晶體管的命名方式K 開關(guān)管開關(guān)管二、晶體管的外形及引腳排列二、晶體管的外形及引腳排

10、列EBCE B CEBCBEC三、晶體管的識別與檢測三、晶體管的識別與檢測根據(jù)根據(jù)外觀判斷外觀判斷極性；極性；插入插入三極管擋三極管擋( (hFE) )，測量，測量 值或判斷管型值或判斷管型 及管腳；及管腳；用用萬用表電阻擋測量三極管的好壞，萬用表電阻擋測量三極管的好壞，PN 結(jié)正偏時電阻值結(jié)正偏時電阻值較小較小(幾千歐以下幾千歐以下)，反偏時電阻值較大，反偏時電阻值較大(幾百千歐以上幾百千歐以上) 。1 12 23 3指針式萬用表指針式萬用表注意事項：注意事項： 1kBEC 1kBEC紅紅表筆是表筆是( (表內(nèi)表內(nèi)) )負(fù)極，負(fù)極，黑黑表筆是表筆是( (表內(nèi)表內(nèi)) )正極。正極。在在 R 1

11、 k 擋進(jìn)行測量。擋進(jìn)行測量。測量時手不要接觸引腳。測量時手不要接觸引腳。數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表注意事項：注意事項：根據(jù)外觀判斷極性根據(jù)外觀判斷極性可直接用電阻擋的可直接用電阻擋的 擋，分別擋，分別測量測量判斷判斷兩個結(jié)兩個結(jié) 的的好壞；好壞；插入插入三極管擋三極管擋( (hFE) )，測量，測量 值或判斷管型值或判斷管型 及管腳；及管腳；1 12 2紅紅表筆是表筆是( (表內(nèi)表內(nèi)) )正極正極，黑黑表筆是表筆是( (表內(nèi)表內(nèi)) )負(fù)負(fù)極極。NPN NPN 和和 PNP PNP 管分別按管分別按 EBC EBC 排列插入不同的孔排列插入不同的孔。需要需要準(zhǔn)確準(zhǔn)確測量測量 值時，應(yīng)先進(jìn)行校正值時，應(yīng)先進(jìn)行校正。四、晶體三極管的選用四、晶體三極管的選用根據(jù)根據(jù)電路工作要求選擇高、低頻管電路工作要求選擇高、低頻管。根據(jù)根據(jù)電路工作要求選擇電路工作要求選擇 PCM、 ICM 、 U( (