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BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区:较薄,基区:较薄,掺杂浓度低掺杂浓度低集电区:集电区:面积较大面积较大发射区:掺发射区:掺杂浓度较高杂浓度较高三种连接方式三种连接方式共共发射极发射极接法、共接法、共集集电极电极接法、共接法、共基极基极接法接法无论哪种连接方式,要使无论哪种连接方式,要使BJT有放大作用,都必须有放大作用,都必须保证保证发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏,其内部的,其内部的载流子传载流子传输过程相同。输过程相同。ICN与与IBN之比称为之比称为共射直流共射直流电流放大倍数电流放大倍数CNCCBOCBNBCBOBIIIIIIIIICN与与IE之比称为之比称为共基极直流共基极直流电流放大倍数电流放大倍数CNEIICBCNCBOBNCBOCNBNEIIIIIIIII电流传输方程电流传输方程aa1因因 1, 所以所以 1CEOBCIII CBOECIIaI BCEIIICBOCEOII)1( 1注意注意: 1、只有三极管工作在放大模、只有三极管工作在放大模式,上述基本关系式才成立式,上述基本关系式才成立2、上述电流分配基本关系式与、上述电流分配基本关系式与组态无关组态无关3、在一定的电流范围内,、在一定的电流范围内, 与与 为常数,则为常数,则IC与与IE,IC与与IB之之间成线性控制关系。间成线性控制关系。电流传输方程电流传输方程常常数数 CEvBEBvfi| )(常常数数 BiCECvfi| )(输入特性曲线输入特性曲线输出特性曲线输出特性曲线三、三、特性曲线(共射电路)特性曲线(共射电路)ICmAVVVCEVBERBIBVCCVBB 实验线路实验线路 A1.输入特性曲线输入特性曲线常常数数 CEvBEBvfi| )(vCE 1VIB( A)vBE(V)204060800.40.8工作压降:工作压降: 硅管硅管vBE 0.60.7V锗管锗管vBE 0.20.3VvCE=0VvCE =0.3V结论结论:三极管输入特性与:三极管输入特性与二极管相似二极管相似,但但vCE增大时,增大时,曲线略向右移曲线略向右移若忽略若忽略vCECE的影的影响,三极管的响,三极管的输入端可近似输入端可近似用用二极管二极管表示表示iC(mA )1234vCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域满此区域满足足IC= IB称为线性称为线性区(放大区(放大区)。区)。当当VCE大于一大于一定的数值时,定的数值时,IC只与只与IB有关,有关,IC= IB。2.输出特性曲线输出特性曲线常常数数 BiCECvfi| )((NPN)VBE 0.7VVCE 0.3V(PNP)VBE - 0.7VVCE iC,vCE 0.3V称称为饱和区。为饱和区。(NPN)VBE 0.7VVCE -0.3ViC(mA )1234vCE(V)36912iB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中 : iB=0,iC=ICEO,vBE 死区电死区电压,称为截压,称为截止区。止区。(NPN)VBE -0.7V共射输出特性演示共射输出特性演示输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:放大区:放大区:发射结正偏,集电结反偏。发射结正偏,集电结反偏。 即:即: iC= iB , 且且 IC = IB(2) 饱和区:饱和区:发射结正偏,集电结正偏。发射结正偏,集电结正偏。 即:即:vCE vBE , iBiC,vCES 0.3V (3) 截止区:截止区: vBE 死区电压,死区电压, iB=0 , iC=ICEO 0 例:例: =50, VCC =12V, RB =70k , RC =6k 当当VBB = -2V,2V,5V时,时,晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区?于哪个区?当当VBB =-2V时:时:ICVCEIBVCCRBVBBCBERCVBE122mA6CCCESCCCSCCVVVIRRIB=0 , IC=0ICS临界饱和电流:临界饱和电流:Q位于截止区位于截止区 IC ICS(2 mA), Q位于饱和区。位于饱和区。(实际上,此时实际上,此时IC和和IB 已不是已不是 的关系)的关系)50.70.061mA70BBBEBBVVIR5mA03mA061050.IIBC四、主要参数四、主要参数共射直流电流放大倍数:共射直流电流放大倍数:CBII1. 电流放大倍数电流放大倍数共基极直流电流放大倍数共基极直流电流放大倍数:ECII _ 工作于动态的三极管,真正的信号是叠加在直流工作于动态的三极管,真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为上的交流信号。基极电流的变化量为 IB,相应的集相应的集电极电流变化为电极电流变化为 IC,则则交流电流放大倍数交流电流放大倍数为:为:BIIC 一般可以认为一般可以认为共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数 定义为:定义为:ECII12.集集- -基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是集是集电结反偏电结反偏由少子的由少子的漂移形成漂移形成的反向电的反向电流,受温流,受温度的变化度的变化影响。影响。BECNNPICBOICEO= IBN+ICBO=(1+ )ICBOIBN IBNICBO进入进入N区,形成区,形成IBN。根据放大关系,根据放大关系,由于由于IBN的存的存在,必有电流在,必有电流 IBN。集电结反集电结反偏有偏有ICBO3. 集集- -射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响很大,受温度影响很大,当温度上升时,当温度上升时,ICEO增加很快,所以增加很快,所以IC也也相应增加。相应增加。三极管的三极管的温度特性较差温度特性较差。4.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降,值的下降,当当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为流即为ICM。5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压当集当集-射极之间的电压射极之间的电压VCE超过一定的数值时,超过一定的数值时,三极管就会被击穿。手册上给出的数值是三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25 C、基极开路时的击穿电压基极开路时的击穿电压V(BR)CEO。6. 集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM 集电极电流集电极电流IC 流过三极管,流过三极管, 所发出的焦耳所发出的焦耳 热为:热为:PC =ICVCE 必定导致结温必定导致结温 上升,所以上升,所以PC 有限制。有限制。PC PCMiCvCEICVCE=PCMICMV(BR)CEO安全工作区安全工作区晶体三极管的温度特性晶体三极管的温度特性1 对对VBE(on)的影响的影响 温度每升高温度每升高1C, VBE(on)减小减小2-2.5mv2 对对ICBO的影响的影响 温度每升高温度每升高10C, ICBO 增大一倍增大一倍3 对对 的影响的影响 温度每升高温度每升高1C, 增大增大0.51 最终使最终使IC随温度升高而增大随温度升高而增大 PNP型三极管,要保证发射结正偏,集电型三极管,要保证发射结正偏,集电结反偏,外加电源极性应与结反偏,外加电源极性应与NPN管相反。管相反。PNP型三极管型三极管RbRcVBBVCC+-+-IBIEICIBIEICNPN型三极管型三极管IBIEICRbRcVBBVCC+-+-IBIEIC注意:注意:晶体三极管的型号晶体三极管的型号国家标准对半导体晶体管的命名如下国家标准对半导体晶体管的命名如下: :3 3 D D G G 110110 B B 第二位:第二位:A A锗锗PNPPNP管、管、B B锗锗NPNNPN管、管、 C C硅硅PNPPNP管、管、D D硅硅NPNNPN管管 第三位:第三位:X X低频小功率管、低频小功率管、D D低频大功率管、低频大功率管、 G G高频小功率管、高频小功率管、A A高频大功率管、高频大功率管、K K开关管开关管用字母表示材料用字母表示材料用字母表示器件的种类用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格用字母表示同一型号中的不同规格三极管三极管思考:试判断三极管的工作状态