模擬電子技術(shù)極管的特性曲線-教學(xué)文稿課件

高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫電工電子技術(shù)主 講：韓振花單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心主 講：韓振花單擊此處編輯母版標(biāo)題1講授內(nèi)容知識點項目六：常用半導(dǎo)體器件三極管的特性曲線講授內(nèi)容知識點項目六：常用半導(dǎo)體器件2目

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05明確任務(wù)：三極管的特性曲線

知識準(zhǔn)備：三極管的伏安特性操作訓(xùn)練：三極管的伏安特性的測量知識深化：三極管工作狀態(tài)的判斷歸納總結(jié)目錄0102030405明確任務(wù)：三極管的特性曲3一、明確任務(wù)（一）三極管的特性曲線1.三極管的伏安特性曲線如何得到？三極管的伏安特性是指各電極間電壓與電流的關(guān)系曲線。它是分析三極管放大電路的重要依據(jù)。伏安特性可用晶體三極管圖示儀測出，也可以通過實驗的方法測得。下面以常用的NPN型管共發(fā)射極放大電路為例來討論。實驗電路如圖1所示。圖1伏安特性測試電路一、明確任務(wù)圖1伏安特性測試電路4二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線1.輸入特性輸入特性是指在集射極之間電壓UCE為常數(shù)時，基極電流IB與基射極之間電壓UBE的關(guān)系曲線IB＝f（UBE），如圖2（a）所示。圖2

三極管的輸入特性二、知識準(zhǔn)備圖2三極管的輸入特性5二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線1.輸入特性當(dāng)UCE≥1時集電結(jié)反偏，三極管可以工作在放大區(qū)，IB由UBE確定。它和二極管的伏安特性曲線基本相同，也有一段死區(qū)，只有UBE大于死區(qū)電壓，才有IB電流，三極管才工作在放大區(qū)。在放大區(qū)，硅管的發(fā)射結(jié)壓降UBE一般取0.7V，鍺管的發(fā)射結(jié)壓降UBE一般取0.3V。二、知識準(zhǔn)備6二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性輸出特性是指在基極電流IB為常數(shù)時，集電極電流IC與集射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線IC＝f（UCE），如圖2（b）所示。輸出特性曲線可分為三個區(qū)，也就是三極管的三種工作狀態(tài)。圖2

三極管的輸入特性二、知識準(zhǔn)備圖2三極管的輸入特性7二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（1）放大區(qū)輸出特性曲線近似于水平的部分稱為放大區(qū)。三極管工作在放大區(qū)的條件是發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，特點是IC＝

IB。在放大區(qū)，當(dāng)發(fā)射結(jié)UBE一定時，IB為定值，發(fā)射到基區(qū)的電子數(shù)也是定值，當(dāng)UCE≥1時集電結(jié)反偏，足以把基區(qū)沒有復(fù)合的電子全部收集到集電極，所以UCE再增加已沒有更多的載流子參與導(dǎo)電。因此，在放大區(qū)IC僅由IB決定。二、知識準(zhǔn)備8二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（2）放大區(qū)IB＝0曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。三極管處于截止區(qū)的條件是兩個PN結(jié)均反偏，特點是IB＝0、IC＝ICEO≈0，無放大作用。二、知識準(zhǔn)備9二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（3）飽和區(qū)輸出特性曲線迅速上升和彎曲部分之間的區(qū)域稱為飽和區(qū)。三極管工作在飽和區(qū)的條件是兩個PN結(jié)均正偏，特點是集電極與發(fā)射極之間的壓降很小，UCE≤1V，有IB和IC

，但I(xiàn)C≠

IB。IC已不受IB控制，無放大作用。二、知識準(zhǔn)備10三、操作訓(xùn)練（一）三極管伏安特性的測量實驗電路如圖3所示。調(diào)節(jié)電位器RP，使輸入電壓uI

由零逐

漸增大，如表1所示，用萬用表測出對應(yīng)的uBE、uO值，并計算出iC，記入表中。圖3

伏安特性測試電路三、操作訓(xùn)練圖3伏安特性測試電路11四、知識深化（一）三極管工作狀態(tài)的判斷【例】在收音機(jī)的放大電路中，如果測得如圖4中所示各管腳的電壓值，問各三極管分別工作在哪個區(qū)？圖4四、知識深化12四、知識深化（一）三極管工作狀態(tài)的判斷解：分析這類問題主要是根據(jù)各極之間的電壓來判斷，圖中均為NPN型三極管。圖4（a）

UB＞UE，UB＞UC，兩個PN結(jié)均正偏，三極管工作在飽和區(qū)。圖4（b）UB＞UE，UB＜UC，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，三極管工作在放大區(qū)。圖4（c）

UB＜UE，UB＜UC，兩個PN結(jié)均反偏，三極管工作在截止區(qū)。四、知識深化13五、歸納總結(jié)三極管的特性曲線這節(jié)課主要講述了三極管的基礎(chǔ)知識，包括三極管的特性曲線、三極管三種狀態(tài)的判斷。同學(xué)們學(xué)完之后，能夠判斷三極管工作在那個區(qū)，并且能夠測量三極管的伏安特性曲線。五、歸納總結(jié)14高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫謝

謝！高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心謝謝！15高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫電工電子技術(shù)主 講：韓振花單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式高等職業(yè)教育數(shù)字化學(xué)習(xí)中心主 講：韓振花單擊此處編輯母版標(biāo)題16講授內(nèi)容知識點項目六：常用半導(dǎo)體器件三極管的特性曲線講授內(nèi)容知識點項目六：常用半導(dǎo)體器件17目

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05明確任務(wù)：三極管的特性曲線

知識準(zhǔn)備：三極管的伏安特性操作訓(xùn)練：三極管的伏安特性的測量知識深化：三極管工作狀態(tài)的判斷歸納總結(jié)目錄0102030405明確任務(wù)：三極管的特性曲18一、明確任務(wù)（一）三極管的特性曲線1.三極管的伏安特性曲線如何得到？三極管的伏安特性是指各電極間電壓與電流的關(guān)系曲線。它是分析三極管放大電路的重要依據(jù)。伏安特性可用晶體三極管圖示儀測出，也可以通過實驗的方法測得。下面以常用的NPN型管共發(fā)射極放大電路為例來討論。實驗電路如圖1所示。圖1伏安特性測試電路一、明確任務(wù)圖1伏安特性測試電路19二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線1.輸入特性輸入特性是指在集射極之間電壓UCE為常數(shù)時，基極電流IB與基射極之間電壓UBE的關(guān)系曲線IB＝f（UBE），如圖2（a）所示。圖2

三極管的輸入特性二、知識準(zhǔn)備圖2三極管的輸入特性20二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線1.輸入特性當(dāng)UCE≥1時集電結(jié)反偏，三極管可以工作在放大區(qū)，IB由UBE確定。它和二極管的伏安特性曲線基本相同，也有一段死區(qū)，只有UBE大于死區(qū)電壓，才有IB電流，三極管才工作在放大區(qū)。在放大區(qū)，硅管的發(fā)射結(jié)壓降UBE一般取0.7V，鍺管的發(fā)射結(jié)壓降UBE一般取0.3V。二、知識準(zhǔn)備21二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性輸出特性是指在基極電流IB為常數(shù)時，集電極電流IC與集射極電壓UCE之間的關(guān)系曲線IC＝f（UCE），如圖2（b）所示。輸出特性曲線可分為三個區(qū)，也就是三極管的三種工作狀態(tài)。圖2

三極管的輸入特性二、知識準(zhǔn)備圖2三極管的輸入特性22二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（1）放大區(qū)輸出特性曲線近似于水平的部分稱為放大區(qū)。三極管工作在放大區(qū)的條件是發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，特點是IC＝

IB。在放大區(qū)，當(dāng)發(fā)射結(jié)UBE一定時，IB為定值，發(fā)射到基區(qū)的電子數(shù)也是定值，當(dāng)UCE≥1時集電結(jié)反偏，足以把基區(qū)沒有復(fù)合的電子全部收集到集電極，所以UCE再增加已沒有更多的載流子參與導(dǎo)電。因此，在放大區(qū)IC僅由IB決定。二、知識準(zhǔn)備23二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（2）放大區(qū)IB＝0曲線以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。三極管處于截止區(qū)的條件是兩個PN結(jié)均反偏，特點是IB＝0、IC＝ICEO≈0，無放大作用。二、知識準(zhǔn)備24二、知識準(zhǔn)備（一）三極管的特性曲線2.輸出特性（3）飽和區(qū)輸出特性曲線迅速上升和彎曲部分之間的區(qū)域稱為飽和區(qū)。三極管工作在飽和區(qū)的條件是兩個PN結(jié)均正偏，特點是集電極與發(fā)射極之間的壓降很小，UCE≤1V，有IB和IC

，但I(xiàn)C≠

IB。IC已不受IB控制，無放大作用。二、知識準(zhǔn)備25三、操作訓(xùn)練（一）三極管伏安特性的測量實驗電路如圖3所示。調(diào)節(jié)電位器RP，使輸入電壓uI

由零逐

漸增大，如表1所示，用萬用表測出對應(yīng)的uBE、uO值，并計算出iC，記入表中。圖3

伏安特性測試電路三、操作訓(xùn)練圖3伏安特性測試電路26四、知識深化（一）三極管工作狀態(tài)的判斷【例】在收音機(jī)的放大電路中，如果測得如圖4中所示各管腳的電壓值，問各三極管分別工作在哪個區(qū)？圖4四、知識深化27四、知識深化（一）三極管工作狀態(tài)的判斷解：分析這類問題主要是根據(jù)各極之間的電壓來判斷，圖中均為NPN型三極管。圖4（a）

UB＞UE，UB＞UC，兩個PN結(jié)均正偏，三極管工作在飽和區(qū)。圖4（b）UB＞UE，UB＜UC，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，三極管工作在放大區(qū)。圖4（c）

UB＜UE