《模擬電子技術》課件--知識點：三極管的工作原理-教學文稿

1、電工電子技術主 講：韓振花項目六：常用半導體器件三極管的工作原理明確任務：擴音器如何完成信號放大的知識準備：三極管的工作原理知識深化：電流放大轉換為電壓信號歸納總結一、明確任務（一）三極管的工作原理1. 擴音器如何完成信號放大的？ 教師上課用的擴音器，聲音放大，效果好。那么擴音器是如何完成聲音信號的放大的呢? 三極管放大信號需要什么條件呢？二、知識準備（一）三極管的工作原理 三極管要實現(xiàn)放大作用，其條件是發(fā)射結正偏，集電結反偏。如NPN型三極管，UBE0發(fā)射結正偏，UCB0集電結反偏；PNP型三極管，UBE0發(fā)射結正偏，UCB0集電結反偏。電流分配二、知識準備（一）三極管的工作原理二、知識準備

2、（一）三極管的工作原理 圖1（a）為NPN型三極管放大工作必須提供的外部條件，圖中的基極電源EB使發(fā)射結正偏，集電極電源ECEB使集電結反偏。三極管內部載流子的運動規(guī)律如圖1（b）所示，圖中所畫出的載流子的運動方向是電子流方向，電子帶負電荷。下面分析電子流的運動過程及各極電流的形成。二、知識準備（一）三極管的工作原理 （1）發(fā)射區(qū)發(fā)射電子形成IE 發(fā)射結正偏，由于發(fā)射區(qū)摻雜濃度高而產生的大量自由電子，在外場的作用下，被發(fā)射到基區(qū)。兩個電源的負極同時向發(fā)射區(qū)補充電子形成發(fā)射極電流IE，IE的方向與電子流方向相反。二、知識準備（一）三極管的工作原理 （2）基區(qū)復合電子形成IB 發(fā)射區(qū)發(fā)射到基區(qū)的大

3、量電子有很少一部分與基區(qū)中的空穴復合，復合掉的空穴由基極電源EB正極補充形成基極電流IB。 （3）集電區(qū)收集電子形成IC 集電結反偏，在基區(qū)沒有被復合掉的大量帶負電荷的電子，在外加強電場EC正極吸引力的作用下被收集到集電區(qū)，并流向集電極電源正極形成集電極電流IC。二、知識準備（一）三極管的工作原理 根據(jù)KCL定律，三個電流之間的關系為 IEIBIC （6-1） 如果發(fā)射結正偏壓UBE增大，發(fā)射區(qū)發(fā)射的載流子增多，IB、IC和IE都相應增大。通過實驗可以驗證：改變UBE時IC與IB幾乎是按一定的比例變化。其比值定義為 ，稱為三極管的直流電流放大系數(shù)，一般在幾十至上百倍。 （6-2）二、知識準備（

4、一）三極管的工作原理則有 IC IB (6-3) IEIBICIBIB(1 )IB (6-4)從上述表達式(6-3)和式(6-4)可見，當IB有很小的變化時，就會導致IC及IE有較大的變化，這就是所謂三極管的電流放大作用。這種放大作用的實質是一種電流的控制作用，即以很小的基極電流IB控制較大的集電極電流IC。二、知識準備（一）三極管的工作原理【特別提示】 三極管要實現(xiàn)放大作用，其條件是發(fā)射結正偏，集電結反偏。如NPN型三極管，UBE0發(fā)射結正偏，UCB0集電結反偏；PNP型三極管，UBE0發(fā)射結正偏，UCB0集電結反偏。三、知識深化（一）電流放大轉換為電壓信號 如果集電極電流Ic是流過一個電阻R的，那么根據(jù)電壓計算公式U=R*I可以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號了。圖2 共發(fā)射極基本放大電路四、歸納總結 三極管的工作