晶体三极管输入和输出特性讲解学习.ppt

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1、晶体三极管输入和输出特性一、一、输入特性输入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：工作压降：硅管硅管UBE 0.60.7V,锗锗管管UBE 0.20.3V。UCE=0VUCE=0.5V 死区电死区电压，硅管压，硅管0.5V，锗，锗管管0.2V。1.5下一页上一页首 页3、三极管共射组态的输入特性曲线、三极管共射组态的输入特性曲线BJT的输入特性曲线为一组曲线的输入特性曲线为一组曲线ib(A)u uBEBEU（BR）EBOICBOICEOUCE=0UCE=1UCE=10iB(A)u uBEBEUCE=0UCE=1UCE=102.1.4 三极管的输入和输出特性

2、三极管的输入和输出特性 集射极之间的电压集射极之间的电压VCE一定时，发射结电压一定时，发射结电压VBE与基极电流与基极电流IB之间的关系曲线。之间的关系曲线。一、共发射极输入特性曲线一、共发射极输入特性曲线动画动画 三极管的输入特性三极管的输入特性5VBE与与IB成非线性关系。成非线性关系。由图可见：由图可见：1当当V CE 2 V时，特性曲线基本重合。时，特性曲线基本重合。2当当VBE很小时，很小时，IB等于零，等于零，三极管处于截止状态；三极管处于截止状态；3当当VBE大于门槛电压（硅管大于门槛电压（硅管 约约0.5V，锗管约，锗管约0.2V）时，）时，IB逐渐增大，三极管开始导逐渐增大

3、，三极管开始导 通。通。4三极管导通后，三极管导通后，VBE基本不基本不 变。硅管约为变。硅管约为0.7V，锗管，锗管 约为约为0.3V，称为三极管的导，称为三极管的导 通电压。通电压。图图2.1.9 共发射极输入特性曲线共发射极输入特性曲线1.5.3 特性曲线特性曲线ICmA AVVUCEUBERBIBECEB 实验线路实验线路下一页上一页首 页IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A饱和区饱和区1.5截止区截止区放大放大区区有三个区：有三个区：下一页上一页首 页三、三、三极管特性曲线（讲授三极管特性曲线（讲授40分钟）分钟）iB=iB2

4、iB=iB3饱和区饱和区击穿区击穿区截止区截止区临界饱和线临界饱和线uCEiCU（BR）CEOiB=-ICBOiB=iB1iB=iB4iB=iB5ib(A)u uBEBEU（BR）EBOICBOICEOUCE=0UCE=1UCE=10iB=-ICBO2、三极管共射组态的输出特性曲线：、三极管共射组态的输出特性曲线：饱和区饱和区U（BR）CEO击穿区击穿区截止区截止区临界饱和线临界饱和线uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1iB=-ICBOU（BR）CEO击穿区击穿区截止区截止区uCEiCiB=iB5临界饱和线临界饱和线饱和区饱和区iB=iB1iB=iB2iB=i

5、B3iB=iB4iC1iC2iC3iC4在在放大区放大区，i iC C随着随着i iB B按按倍成比例变化，晶体管具有电流放大作用。对输入信号倍成比例变化，晶体管具有电流放大作用。对输入信号进行放大就要使三极管工作在放大区。进行放大就要使三极管工作在放大区。放大区的特点是：放大区的特点是：发射结正偏，集电结反偏，发射结正偏，集电结反偏，i iC CiiB B。EC ICBOiB=-ICBOU（BR）CEO击穿区击穿区截止区截止区uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1 IB=0 的的曲曲线线以以下下的的区区域域称称为为截截止止区区。IB=0 时时,IC=ICEO(

6、很很小小)。对对 NPN 型型硅硅管管，当当UBE 0.5 V 时时，即即已已开开始始截截止止，但但为为了了使使晶晶体体管管可可靠靠截截止止，常常使使 UBE 0，截截止止时时集集电电结结也也处处于于反反向向偏偏置置(UBC 0)，此此时时,IC 0，UCE UCC。iB=-ICBOU（BR）CEO击穿区击穿区截止区截止区uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1临界饱和线临界饱和线饱和区饱和区(3)饱和区饱和区 当当 UCE 0)，晶晶体体管管工工作作于于饱饱和和状状态态。在在饱饱和和区区，IC 和和 IB 不不成成正正比比。此此时时，发发射射结也处于正向偏置，结

7、也处于正向偏置，UCE 0，IC UCC/RC。当当u uCECE较较小小时时，曲曲线线陡陡峭峭，这这部部分分称称为为饱饱和和区区。在在饱饱和和区区，i iB B增增加加时时i iC C变变化化不不大大，不不同同i iB B下下的的几几条条曲曲线线几几乎乎重重合合，表表明明i iB B对对i iC C失失去去控控制制，呈现呈现“饱和饱和”现象。现象。饱饱和和区区的的特特点点是是：发发射射结结和和集集电电结结都都正正偏，三极管没有放大作用。偏，三极管没有放大作用。在在放放大大状状态态，当当IB一一定定时时，IC不不随随VCE变变化化，即即放放大大状态的三极管具有恒流特性。状态的三极管具有恒流特性

8、。输出特性曲线可分为三个工作区输出特性曲线可分为三个工作区:1.截止区截止区条件：条件：发射结反偏或两端电压为零。发射结反偏或两端电压为零。特点：特点：。2.饱和区饱和区条件：条件：发射结和集电结均为正偏。发射结和集电结均为正偏。特点：特点：。称为饱和管压降，小功率硅管约称为饱和管压降，小功率硅管约0.3V，锗管约为，锗管约为0.1V。3.放大区放大区条件：条件：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏特点：特点：IC受受IB控制控制，即，即 。当当晶晶体体管管饱饱和和时时，UCE 0，发发射射极极与与集集电电极极之之间间如如同同一一个个开开关关的的接接通通，其其间间电电阻阻很很小小；当当

9、晶晶体体管管截截止止时时，IC 0，发发射射极极与与集集电电极极之之间间如如同同一一个个开开关关的的断断开开，其其间间电电阻阻很很大大，可可见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。见，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。晶体管的三种工作状态如下图所示晶体管的三种工作状态如下图所示+UBE 0 ICIB+UCE(a)放大放大 UBC 0+IC 0 IB=0+UCE UCC (b)截止截止 UBC 0 IB+UCE 0 (c)饱和饱和 UBC 0+三极管特性三极管特性具有正向受控作用具有正向受控作用 在放大状态下的三极管输出的集电极电流在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ，主要受，主要受

10、正向发射结电压正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压的控制，而与反向集电结电压VCE近近似无关。似无关。注意注意：NPN型管与型管与PNP型管工作原理相似，但由于型管工作原理相似，但由于它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向相反，加在各极上的电压极性相反。方向相反，加在各极上的电压极性相反。V1NPP+PNN+V2V2V1+-+-+-+-+-+IEICIBIEICIB从结构看：从结构看：从电路符号看：从电路符号看：无论是无论是无论是无论是NPNNPN还是还是还是还是PNPPNP管，都有两个管，都有两个管，都有两个管，都有两个PN

11、PN结，三个区，结，三个区，结，三个区，结，三个区，三个电极。三个电极。三个电极。三个电极。除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同，除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同，但箭头方向都是由但箭头方向都是由P P指向指向N N，即，即PNPN结的正向电流方向。结的正向电流方向。三、三极管的工作状态及其外部工作条件三、三极管的工作状态及其外部工作条件发射结发射结正正偏，集电结偏，集电结反反偏：偏：放大模式放大模式发射结发射结正正偏，集电结偏，集电结正正偏：偏：饱和模式饱和模式发射结发射结反反偏，集电结偏，集电结反反偏：偏：截止模式截止模式例子例子（最常用）（最常用）（用于开关电路中）（用于开关

12、电路中）总结总结:在放大电路中三极管主要工作于在放大电路中三极管主要工作于在放大电路中三极管主要工作于在放大电路中三极管主要工作于放大状态放大状态，即要求，即要求，即要求，即要求，发射结正偏发射结正偏(正偏压降近似等于其正偏压降近似等于其正偏压降近似等于其正偏压降近似等于其PNPNPNPN结的导通压降），结的导通压降），结的导通压降），结的导通压降），集电结反偏集电结反偏（反偏压降反偏压降反偏压降反偏压降远远大于其导通电压才行）。远远大于其导通电压才行）。远远大于其导通电压才行）。远远大于其导通电压才行）。对对对对NPNNPN管各极电位间要求管各极电位间要求管各极电位间要求管各极电位间要求：对

13、对对对PNPPNP管各极电位间要求管各极电位间要求管各极电位间要求管各极电位间要求：V VeV Vb V Vb V Vc管子类型判别例管子类型判别例管子类型判别例管子类型判别例子子子子(黑板）黑板）黑板）黑板）输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:(1)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。(2)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：UCE UBE，IBIC，UCE 0.3V(3)截止区：截止区：UBE 死区电压，死区电压，IB=0，IC=ICEO 0 1.5下一页上一页首 页此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢