模拟电子技术-三极管资料优秀PPT.ppt

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1、 1.3 半导体三极管半半导导体体三三极极管管，也也叫叫晶晶体体三三极极管管。由由于于工工作作时时，多多数数载载流流子子和和少少数数载载流流子子都都参参与与运运行行，因因此此，还还被被 称称 为为 双双 极极 型型 晶晶 体体 管管（Bipolar JunctionTransistor,简称简称BJT）。）。BJT是由两个是由两个PN结组成的。结组成的。一一.BJT的结构的结构NPN型PNP型符号符号:三极管的结构特点三极管的结构特点:（1）放射区的掺杂浓度集电区掺杂浓度。）放射区的掺杂浓度集电区掺杂浓度。（2）基区要制造得很薄且浓度很低。）基区要制造得很薄且浓度很低。-NNP发射区集电区基区

2、发射结 集电结ecb发射极集电极基极-PPN发射区集电区基区发射结 集电结ecb发射极集电极基极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：面积较大面积较大放射区：掺放射区：掺杂浓度较高杂浓度较高BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极放射结放射结集电结集电结三极管工作在放大状态的外部条件三极管工作在放大状态的外部条件:1)放射结处于正向偏置2)集电结处于反向偏置IE=IC+IBICIB，IEICIC与与IB之比称为电流放大倍数之比称为电流放大倍数要使三极管能放大电流，必需使放射结正要使三极管能放大电流，必需使放射结正偏，集电结反

3、偏。偏，集电结反偏。（3）uCE1V再增加时，曲线右移很不明显。直到再增加时，曲线右移很不明显。直到uCE2V后，特性曲线基后，特性曲线基本不变而趋于重合。本不变而趋于重合。三三.BJT.BJT的特性曲线（共放射极接法）的特性曲线（共放射极接法）(1)(1)输入特性曲线输入特性曲线 iB=f(uBE)uCE=const（1）uCE=0V时，相当于两个时，相当于两个PN结并联。结并联。（2）当）当uCE=1V时，时，集电结已进入反偏状态，起先收集电子，所以进入基区集电结已进入反偏状态，起先收集电子，所以进入基区的电子削减，的电子削减，在同一在同一uBE电压下，电压下，iB减小。特性曲线将向右略微

4、移动一些。减小。特性曲线将向右略微移动一些。死区电压死区电压硅硅0.5V锗锗0.1V导通压降导通压降硅硅0.7V锗锗0.3V(2)输出特性曲线输出特性曲线iC=f(uCE)iB=const 现以现以iB=60uA一条加以说明。一条加以说明。（1）当）当uCE=0V时，因集电极无收集作用，时，因集电极无收集作用，iC=0。（2）uCEIc 。（3）当当uCE1V后，后，收集电子的实力足够强。收集电子的实力足够强。这时，放射到基区的电这时，放射到基区的电子都被集电极收集，形子都被集电极收集，形成成iC。所以。所以uCE再增加，再增加，iC基本保持不变。基本保持不变。同理，可作出同理，可作出iB=其

5、他值的曲线。其他值的曲线。输出特性曲线可以分为三个区域输出特性曲线可以分为三个区域:饱和区饱和区iC受受uCE显著限制的区域，该区域内显著限制的区域，该区域内uCE0.7V。此时放射结正偏，集电结也正偏。此时放射结正偏，集电结也正偏。截止区截止区iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0的曲线的的曲线的下方。下方。此时，放射结反偏，集电结反偏。此时，放射结反偏，集电结反偏。放大区放大区曲线基本平行等曲线基本平行等距。距。此时，发此时，发射结正偏，集电射结正偏，集电结反偏。结反偏。该区中有：该区中有：饱和区饱和区放大区放大区截止区截止区输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:(1)放

6、大区：放射结正偏，集电结反偏。放大区：放射结正偏，集电结反偏。(2)即：即：IC=IB,且且 IC=IB(2)饱和区：放射结正偏，集电结正偏。饱和区：放射结正偏，集电结正偏。即：即：UCE UBE，IBIC，UCE 0.3V、0.1V(3)截止区：放射结、集电结都处于反向偏置截止区：放射结、集电结都处于反向偏置UBEVBVEPNP是是 用用 EB的的 电电 流流（IB）限限 制制 EC的的 电电 流流（IC），E极极电电位位最最高高，且且正正常常放放大大时时通通常常C极极电电位最低，即位最低，即VCVBVE某放大电路中的三极管，在工作状态中测得它的管脚电压Va=1.2V，Vb=0.5V,Vc=

7、3.6V,试问该三极管是管_（材料），_ 型的三极管，该管的集电极是a、b、c中的_。四四.BJTBJT的主要参数的主要参数1.电流放大系数电流放大系数iCE=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=80uAIBBBIBiIBI=100uACBI=60uAi一般取一般取20200之间之间2.31.5（1 1）共放射极电流放大系数：）共放射极电流放大系数：2.集集-基极反向截止电流基极反向截止电流ICBO AICBOICBO是是集电结反集电结反偏由少子偏由少子的漂移形的漂移形成的反向成的反向电流，受电流，受温度的变温度的变更影响。更影响。3.集集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEO（

8、基极开路时，集（基极开路时，集射间的电流）射间的电流）ICEO受温度影响受温度影响很大，当温度上很大，当温度上升时，升时，ICEO增加增加很快，所以很快，所以IC也也相应增加。相应增加。三极三极管的温度特性较管的温度特性较差差。4.集电极最大电流集电极最大电流ICM三极管工作电流三极管工作电流IC允许的最大极限，若允许的最大极限，若IC超过超过ICM值，则三极管可能会损坏。值，则三极管可能会损坏。5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压UCEO当集当集-射极之间的电压射极之间的电压UCEUCE超过确定的数值时，超过确定的数值时，三极管就会被击穿。三极管就会被击穿。6.集电极最大允许功耗集电极

9、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=ICUCEPC PCM=ICMUCEOICUCEICUCE=PCMICMUCEO平安工作区平安工作区 1.4 三极管的模型及分析方法iCIBIB=0uCE(V)(mA)=20uABI=40uABI=60uABI=80uABI=100uA非线性器件非线性器件UD=0.7VUCES=0.3ViB0iC0一一.BJT的模型的模型+i-uBE+-uBCE+Cibeec截止状态截止状态ecb放大状态放大状态UDIBICIBecb发射结导通压降发射结导通压降UD硅管硅管0.7V锗管锗管0.3V饱和

10、状态饱和状态ecbUDUCES饱和压降饱和压降UCES硅管硅管0.3V锗管锗管0.1V直流模型直流模型二二.BJT电路的分析方法（直流）电路的分析方法（直流）1.模型分析法（近似估算法）模型分析法（近似估算法）(模拟p5859)VCCVBBRbRc12V6V4K150K+UBE+UCEIBIC+VCC+VBBRbRc(+12V)(+6V)4K150K+UBE+UCEIBIC例：共射电路如图，已知三极管为硅管，例：共射电路如图，已知三极管为硅管，=40，试，试求电路中的直流量求电路中的直流量IB、IC、UBE、UCE。+VCC+VBBRbRc(+12V)(+6V)4K150K+UBE+UCEIB

11、IC0.7VIBecbIC+VCCRc(+12V)4K+UBEIB+VBBRb(+6V)150K+UCE解：设三极管工作在放大状态，用放大模型代替三极管。解：设三极管工作在放大状态，用放大模型代替三极管。UBE=0.7V2.图解法图解法模拟(p6162)VCCVBBRbRc12V6V4K150K+uCEIB=40AiC非线性部分非线性部分线性部分线性部分iC=f(uCE)iB=40AM(VCC,0)(12,0)(0,3)iCCE(V)(mA)=60uAIBu=0BBII=20uABI=40uAB=80uAI=100uAIB直流负载线直流负载线斜率：斜率：UCEQ6VICQ1.5mAIB=40A

12、IC=1.5mAUCEQ=6V直流直流工作点工作点Q 半导体三极管的型号半导体三极管的型号其次位：其次位：A锗锗PNP管、管、B锗锗NPN管、管、C硅硅PNP管、管、D硅硅NPN管管第三位：第三位：X低频小功率管、低频小功率管、D低频大功率管、低频大功率管、G高频小功率管、高频小功率管、A高频大功率管、高频大功率管、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国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：3DG110B