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三极管常识简介开发三部13年2月份交流会演讲人：陈江波晶体三极管定义晶体三极管，简称三极管，为双极型器件（Bipolar Junction Transistor,简称BJT）双极型：空穴和电子都能参与导电。晶体三极管的分类三极管分类1.1.按频率分：高频管、低频管（举例）2.2.按功率分：小、中、大功率（举例）3.3.按材料分：硅管、锗管4.4.按结构分：NPN、PNP（举例）5.5.特殊三极管：达林顿三极管=1*2 NPN+NPN，NPN+PNP，PNP+PNP，PNP+NPN。分析达林顿三极管的示意图结构和符号三极管的结构特点发射区的掺杂溶度最高发射区的掺杂溶度最高集电区的掺杂溶度比发射区低，且面积大集电区的掺杂溶度比发射区低，且面积大基区掺杂溶度很低，而且很薄，一般几个微米至基区掺杂溶度很低，而且很薄，一般几个微米至十几个微米。十几个微米。管芯结构剖面图三极管的工作模式工作模式工作模式BE结结BC结结电压关系电压关系电流关系电流关系等效电路等效电路截止反偏零偏反偏零偏UEUBUCUCUBUEIB=IC=0CE断路放大正偏反偏UCUBUEIC=IB受控电流源饱和正偏正偏UBUCUEICIBCE短路倒置反偏正偏举例曾经出现的问题放大模式下内部载流子传输过程放大模式下的电流放大作用当晶体三极管工作在发射结（BE结）正偏，集电结（BC结）反偏的模式时，它呈现的主要特性是BE结正向受控作用，即VBEBE的电压控制，而几乎不受反偏集电结电压的控制。因此，该状态具有电流放大作用。三极管直流传输方程共基极直流传输方程称为共基极电流传输系数，表示发射极电流（IE E）转化成集电极电子电流（Icn1cn1）的能力。公式定义为：=Icn1cn1/IE E。其中IC C=Icn1cn1+ICBOCBO 得共基极直流传输方程IC C=IE E+ICBOCBO 因为，ICBOCBO很小，所以IC C IE E 值为0.95-0.98，一般在0.98以上。共发射极直流传输方程 IC C=IE E+ICBOCBO IE E=IC C+IB B 由以上两式得到：IC C=/(1-)IB B+1/(1-)ICBOCBO 假设IB B=0，IC C=ICEOCEO，则ICEOCEO=1/(1-)ICBOCBO 令=/(1-)得到共发射极直流传输方程 Ic=IB B+ICEOCEOICEOCEO和的定义称为共基极电流放大系数，其值大于1。ICEOCEO为集电极-发射极饱和电流可理解为集电极开路（IB B=0）时的集电极电流。由=/1-，ICEOCEO=1/(1-)ICBOCBO两式得到ICEOCEO=(1+)ICBOCBO，因此越大，ICEOCEO越大该两个值对温度很敏感 每上升1，差值增加0.5%-1%每上升10，ICEOCEO增大一倍。饱和模式下的内部载流子传输过程饱和模式下的内部载流子传输过程图中，IF F为假设发射结正偏，BC结零偏，BE结产生的正偏电流转移到集电极。可以理解为，BE结的正向电压控制电流。图中，IR R为假设BC结正偏，BE结零偏，BC结产生的正偏电流转移到发射极。可以理解为，BC结正向电压控制电流。IE=IF-IR IC=IF-IR 由于同时受到BE和BC两个PN结的正向电压控制，因此IC C和IB B就不满足IC C=IB B电流方程。此时，IC C IB B。三极管的封装目前，较常用的分装目前，较常用的分装TO-92TO-92、SOT-23SOT-23、SOT-89SOT-89、SOT-223SOT-223、TO-126TO-126、TO-220TO-220、TO-3TO-3等。等。一般封装的形式与功率相关一般封装的形式与功率相关 封装和温度决定耗散功率封装和温度决定耗散功率PcmPcm（最大集电极耗散（最大集电极耗散功率，大部分规格书采用功率，大部分规格书采用PcPc、PdPd）后面章节讲解）后面章节讲解 1W 1W以下小功率、以下小功率、1W-5W1W-5W中功率、中功率、5W5W以上大功率以上大功率 如：如：SOT-23SOT-23、TO-92TO-92用于小功率用于小功率 SOT-223 SOT-223、TO-126TO-126、TO-220TO-220用于中功率用于中功率 TO-3 TO-3用于大功率用于大功率三极管的常用参数hEFEF：在特定条件下的值范围。（举例选型、电路设计）VCBOCBO：发射极开路时，集电极-基极反向击穿电压。VCEOCEO：基极开路时，集电极-发射极反向击穿电压。VEBOEBO：集电极开路时，发射极-基极反向击穿电压。举例VCBOCBO、VCEOCEO、VEBOEBO三个参数在实际的作用和裕量。三极管的常用参数ICBOCBO：集电极-基极反向饱和电流IEBOEBO：发射极-基极反向饱和电流IC C：集电极电流Icmcm：最大集电极电流，tp p0.3mS,D=5%。VBE(sat)BE(sat)：发射结饱和导通电压0.7VVCB(sat)CB(sat)：集电结饱和导通电压0.4VVCE(sat)CE(sat)：集电极-发射极饱和导通电压共发射极连接时，VCE(sat)CE(sat)=VBE(sat)BE(sat)-VCB(sat)CB(sat)fT T：带宽增益积。三极管的常用参数Pcmcm：最大集电极耗散功率 大部分三极管规格书为Pc c，有些为PD D。Rth(j-a)th(j-a)：结（晶片）：结（晶片）-环境的热阻，又为R JAJA。Rth(j-c)th(j-c)：结：结-封装表面的热阻，又为R JCJC。Tj：结温Tc：管壳的温度，温度最高点Ta：芯片的环境温度,可以理解为散热器的。简单举例参数的设计应用。
