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晶體管及其小信號(hào)放大(1)
1晶體管是電子線路的核心單元:分立電路/集成電路模擬電路/數(shù)字電路雙極型/單極型小信號(hào)放大/大信號(hào)放大/開關(guān)2§1雙極型晶體管(BJT)§1.1基本結(jié)構(gòu)BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNPBCEPNP型發(fā)射結(jié)集電結(jié)B集電區(qū)基區(qū)發(fā)射區(qū)3電路符號(hào)
兩種類型的三極管5§1.2BJT的電流分配與放大原理
三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下,通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。
(1)工作在放大狀態(tài)的外部條件:
發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。(2)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入載流子;基區(qū)傳輸和控制載流子; 集電區(qū)收集載流子.61內(nèi)部載流子的傳輸過程(以NPN為例
)ICBO反向飽和電流7BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管93三極管的電流放大系數(shù)直流放大系數(shù)/交流放大系數(shù)不同端口間的放大系數(shù)iE=IE+ΔIEiC=IC+ΔICiB=IB+ΔIB10
(1)直流電流放大系數(shù)
只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān),與外加電壓無關(guān)。一般
=0.900.995-(共基極)直流電流放大系數(shù)11在放大區(qū)的相當(dāng)大的范圍內(nèi)因≈1,所以
>>1(3)交流電流放大系數(shù)13三種組態(tài)共發(fā)射極接法、共基極接法、共集電極接法§1.2晶體管的共射極特性曲線14+-bce共射極放大電路VBBVCCUBEICIB+-UCE
IB=f(UBE)UCE=const1.輸入特性曲線152、輸出特性曲線IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)(放大區(qū))。當(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí),IC只與IB有關(guān),IC=IB。IC=f(UCE)
IB=const17IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏,IB>IC,UCE0.3V稱為飽和區(qū)。18IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓,稱為截止區(qū)。19例1:試判斷三極管的工作狀態(tài)21例2:用數(shù)字電壓表測(cè)得放大電路中晶體管的各極電位,試判斷晶體管的類型(為NPN型還是PNP型,硅管還是鍺管,分別標(biāo)上B、E、C。22例3:
=50,USC
=12V,
RB
=70k,RC
=6k
當(dāng)USB
=-2V,2V,5V時(shí),晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)?當(dāng)USB
=-2V時(shí):ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0,IC=0IC最大飽和電流:Q位于截止區(qū)
23USB
=5V時(shí):例:
=50,USC
=12V,
RB
=70k,RC
=6k
當(dāng)USB
=-2V,2V,5V時(shí),晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)區(qū)?ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>
Icmax(=2mA),Q位于飽和區(qū)。(實(shí)際上,此時(shí)IC和IB
已不是的關(guān)系)251.電流放大倍數(shù)和
§1.3晶體管的主要參數(shù)2.集-基極反向截止電流ICBOICEO=
IB+ICBO3.集-射極反向截止電流ICEO4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會(huì)導(dǎo)致三極管的值的下降,當(dāng)值下降到正常值的三分之二時(shí)的集電極電流即為ICM。265.反向擊穿電壓
(1)U(BR)CBO——發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)擊穿電壓
(2)U(BR)EBO——集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的擊穿電壓(3)U(BR)CEO——基極開路時(shí)集電極和發(fā)射極間的擊穿電壓幾個(gè)擊穿電壓在大小上有如下關(guān)系
U(BR)CBO≈U(BR)CES>U(BR)CEO>U(BR)EBO27
由PCM、ICM和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定過損耗區(qū)、過電流區(qū)和擊穿區(qū)。
29§1.4晶體管的溫度特性1對(duì)UBE的影響溫度每升高1oC,UBE減小2-2.5mv2對(duì)ICBO的影響溫度每升高10oC,ICBO增大一倍3對(duì)的影響溫度每升高1oC,增大0.5-1%最終使IC隨溫度升高而增大
30國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)半導(dǎo)體晶體管的命名如下:3
D
G
110B
第二位:A鍺PNP管、B鍺NPN管、
C硅PNP管、D硅NPN管
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