三極管的應(yīng)用

關(guān)于三極管的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)了解

晶體管的結(jié)構(gòu)理解晶體管特性及主要參數(shù)掌握晶體管的管腳識(shí)別方法第2頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天EBCEBCEBCBEC晶體管外形第3頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天(SemiconductorTransistor)2.1.1晶體管結(jié)構(gòu)與電流放大一、結(jié)構(gòu)、類(lèi)型NNP發(fā)射極E基極B集電極C發(fā)射結(jié)集電結(jié)—基區(qū)—發(fā)射區(qū)—集電區(qū)emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型分類(lèi)：按材料分：硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：

NPN、PNP按使用頻率分：

低頻管、高頻管按功率分：小功率管<500mW中功率管0.5

1W大功率管>1WECBECB第4頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、電流放大原理1.三極管放大的條件內(nèi)部條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大外部條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏2.滿(mǎn)足放大條件的三種電路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共發(fā)射極共集電極共基極第5頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天IE=IC+IB3.電流放大作用第6頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天例1：在某放大電路中，測(cè)量三極管各管腳電流如圖所示，判別各管腳名稱(chēng)，NPN型還是PNP型，求的大小？

解：放大狀態(tài)

IE=IB+IC所以：①腳是基極②腳是集電極③腳是發(fā)射極且為PNP管。=（6.1-0.1）/0.1=60第7頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天例2：用萬(wàn)用表測(cè)得處在放大狀態(tài)的晶體三極管三個(gè)電極的對(duì)地電位是U1=3V，U2=12V，U3=3.7V試據(jù)此判斷晶體三極管的管腳、材料與類(lèi)型。根據(jù)發(fā)射結(jié)在放大時(shí)是正向壓降，

U1、U3兩極電壓差為0.7V，可判斷此為硅管;12V電壓的管腳為集電極;集電極電位VC是最大值，故為NPN型;由NPN管放大時(shí)要求VC〉VB〉VE知，第1腳是發(fā)射極，第3腳是基極第8頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.1.2晶體管的伏安特性曲線一、輸入特性輸入回路輸出回路與二極管特性相似RCVCCiBIERB+uBE

+uCE

VBBCEBiC+

+

+

iBRB+uBE

VBB+

O特性基本重合特性右移導(dǎo)通電壓UBE(on)硅管：(0.6

0.8)V鍺管：

(0.2

0.3)V取0.7V取0.2VVBB+

RB第9頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、輸出特性IB=020A40A60A80A100AIC(mA)1234UCE(V)36912此區(qū)域滿(mǎn)足IC=

IB稱(chēng)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。第10頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCE

UBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱(chēng)為飽和區(qū)。第11頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱(chēng)為截止區(qū)。第12頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：(3)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏或零偏，臨界飽和時(shí)：uCE

=uBE飽和時(shí)：uCE

<uBEUCE(sat)=0.1V(鍺管)0.3V(硅管)第13頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天例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)

第14頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天例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)？IC<

ICmax(=2mA)

，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí)：第15頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天USB

=5V時(shí):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)？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ位于飽和區(qū)，此時(shí)IC和IB

已不是倍的關(guān)系。第16頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、溫度對(duì)特性曲線的影響1.溫度升高，輸入特性曲線向左移。溫度每升高1

C，UBE

(22.5)mV。2.溫度升高，輸出特性曲線向上移。OT1T2>iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0溫度每升高1

C，

(0.51)%。輸出特性曲線間距增大。O第17頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.1.3晶體管的主要參數(shù)一、電流放大系數(shù)1.共發(fā)射極電流放大系數(shù)iC

/mAuCE

/V50μA40μA30μA20μA10μAIB=0O24684321—直流電流放大系數(shù)

—交流電流放大系數(shù)一般為幾十

幾百2.共基極電流放大系數(shù)

1一般在0.98以上。

Q二、極間反向飽和電流CB極間反向飽和電流

ICBO，CE極間反向飽和電流ICEO。第18頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、極限參數(shù)1.ICM

—集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí)

值明顯降低。U(BR)CBO

—發(fā)射極開(kāi)路時(shí)C、B極間反向擊穿電壓。2.PCM—集電極最大允許功率損耗PC=iC

uCE。3.U(BR)CEO

—基極開(kāi)路時(shí)C、E極間反向擊穿電壓。U(BR)EBO

—集電極開(kāi)路時(shí)E、B極間反向擊穿電壓。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO

(P34

2.1.7)已知:ICM=20mA,PCM

=100mW，U(BR)CEO=20V，當(dāng)UCE

=

10V時(shí)，IC<

mA當(dāng)UCE

=

1V，則IC<

mA當(dāng)IC

=

2mA，則UCE<

V

102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作區(qū)第19頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、晶體管命名方式第一部分?jǐn)?shù)字電極數(shù)2—二極管3—

三極管第二部分第三部分字母(漢拼)材料和極性A—鍺材料N型B—鍺材料P型C—硅材料N型D—硅材料P型A—鍺材料PNPB—鍺材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPN字母(漢拼)器件類(lèi)型P—普通管W—穩(wěn)壓管Z—整流管K—開(kāi)關(guān)管U—光電管X—低頻小功率管G—高頻小功率管D—低頻大功率管A—高頻大功率管第四部分第五部分?jǐn)?shù)字序號(hào)字母(漢拼)規(guī)格號(hào)例如：2CP2AP2CZ2CW3AX313DG12B3DD63CG3DA3AD3DK常用小功率進(jìn)口三極管9011

90182.1.4半導(dǎo)體三極管使用基本知識(shí)第20頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天2.1.4半導(dǎo)體三極管使用基本知識(shí)二、外型及引腳排列EBCEBCEBCBEC第21頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、晶體管識(shí)別與檢測(cè)1.根據(jù)外觀判斷極性；3.用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量三極管的好壞，PN結(jié)正偏時(shí)電阻值較小(幾千歐以下)，反偏時(shí)電阻值較大(幾百千歐以上)

。插入三極管擋(hFE)，測(cè)量

值或判斷管型及管腳；第22頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天指針式萬(wàn)用表在R1k擋進(jìn)行測(cè)量。紅表筆是(表內(nèi))負(fù)極，黑表筆是(表內(nèi))正極。注意事項(xiàng)：測(cè)量時(shí)手不要接觸引腳。1kBEC1kBEC第23頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)字萬(wàn)用表注意事項(xiàng)：?紅表筆是(表內(nèi)電源)正極；黑表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極。?NPN和PNP管分別按EBC排列插入不同的孔。?需要準(zhǔn)確測(cè)量

值時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行校正。2.插入三極管擋(hFE)，測(cè)量

值或判斷管型及管腳?？芍苯佑秒娮钃醯膿酰謩e測(cè)量判斷兩個(gè)結(jié)的好壞。第24頁(yè),共26頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、晶體三極管的選用1.根據(jù)電路工作要求選擇高、低頻管。2.根據(jù)電路工作要求選擇PCM