晶体三极管输入和输出特性学习教案.pptx

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1、会计学1晶体晶体(jngt)三极管输入和输出特性三极管输入和输出特性第一页，共28页。特性特性(txng)(txng)曲线曲线ICmA AVVUCEUBERBIBECEB 实验实验(shyn)线路线路下一页上一页首 页第1页/共27页第二页，共28页。一、输入一、输入(shr)特特性性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作工作(gngzu)压降：压降：硅管硅管UBE0.60.7V,锗锗管管UBE0.20.3V。UCE=0VUCE=0.5V 死区电压死区电压(diny)，硅管，硅管0.5V，锗，锗管管0.2V。1.5下一页上一页首 页第2页/共27页第三页，共28页。

2、3 3、三极管共射组态的输入特性、三极管共射组态的输入特性、三极管共射组态的输入特性、三极管共射组态的输入特性(txng)(txng)曲线曲线曲线曲线BJT的输入特性的输入特性(txng)曲线为一组曲线曲线为一组曲线ib(A)u uBEBEU（BR）EBOICBOICEOUCE=0UCE=1UCE=10第3页/共27页第四页，共28页。iB(A)u uBEBEUCE=0UCE=1UCE=10第4页/共27页第五页，共28页。三极管的输入三极管的输入(shr)和输出特性和输出特性 集射极之间的电压集射极之间的电压VCE一定一定(ydng)时，发射结电压时，发射结电压VBE与基极电流与基极电流IB

3、之间的关系曲线。之间的关系曲线。一、共发射极输入特性一、共发射极输入特性(txng)曲线曲线动动画画 三三极极管管的的输输入入特特性性第5页/共27页第六页，共28页。5VBE与与IB成非线性关系成非线性关系(gun x)。由图可见由图可见(kjin)：1当当V CE 2 V时，特性曲线基本时，特性曲线基本(jbn)重合。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，三极管开始导 通。通。4三极管导通后，三极管导通

4、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第6页/共27页第七页，共28页。特性特性(txng)(txng)曲线曲线ICmA AVVUCEUBERBIBECEB 实验实验(shyn)线路线路下一页上一页首 页第7页/共27页第八页，共28页。IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A饱和饱和(boh)区区1.5截止截止(jizh)区区放放大大(fngd)区区有三个区：有三个区：下一页上一页首 页

5、第8页/共27页第九页，共28页。三、三、三极管特性曲线三极管特性曲线(qxin)（讲授（讲授40分钟）分钟）iB=iB2iB=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=10第9页/共27页第十页，共28页。iB=-ICBO2 2、三极管共射组态、三极管共射组态、三极管共射组态、三极管共射组态(z(z ti)ti)的输出特性曲线：的输出特性曲线：的输出特性曲线：的输出特性曲线：饱饱和和(boh)区区U（BR）CEO

6、击穿区击穿区截截止止(jizh)区区临界饱和线临界饱和线uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1第10页/共27页第十一页，共28页。iB=-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=iB3iB=iB4iC1iC2iC3iC4在放大区，在放大区，iCiC随着随着iBiB按按倍成比例变化，晶体管具有电流放大作用。对输入信号进倍成比例变化，晶体管具有电流放大作用。对输入信号进行行(jnxng)(jnxng)放大就要使三极管工作在放大区。放大就要使三极管工作在放大区。放大放大(fn

7、gd)(fngd)区的特点是：发射结正偏，集电结反偏，区的特点是：发射结正偏，集电结反偏，iCiCiBiB。第11页/共27页第十二页，共28页。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 的曲线以下的区域称为截止区。的曲线以下的区域称为截止区。IB=0 时时,IC=ICEO(很小很小)。对。对 NPN 型硅管，当型硅管，当UBE 0.5 V 时，即已开始截止，但为了使晶体管可靠截止，常使时，即已开始截止，但为了使晶体管可靠截止，常使 UBE 0，截止时集电结也处于，截止时集电结也处于(

8、chy)反向偏置反向偏置(UBC 0)，此时，此时,IC 0，UCE UCC。第12页/共27页第十三页，共28页。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饱和和(boh)区区(3)(3)饱和饱和(boh)(boh)区区 当当 UCE 0)，晶体管工作，晶体管工作(gngzu)于饱和状态。在饱和区，于饱和状态。在饱和区，IC 和和 IB 不成正比。此时，发射结也处于正向偏置，不成正比。此时，发射结也处于正向偏置，UCE 0，IC UCC/RC。当当u uCECE较较小小时时，曲曲线线陡陡

9、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，呈呈现现“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偏，三极管没有放大作用。正偏，三极管没有放大作用。第13页/共27页第十四页，共28页。在放大状态，当在放大状态，当IBIB一定一定(ydng)(ydng)时，时，ICIC不随不随VCEVCE变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。变化，即放大状态的三极管具有恒流特性。输出特性

10、曲线输出特性曲线(qxin)可分为三个工作区可分为三个工作区:1.截止截止(jizh)区区条件：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 。第14页/共27页第十五页，共28页。当晶体管饱和时，当晶体管饱和时，UCE 0，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很

11、小；当晶体管截止时，发射极与集电极之间如同一个开关的接通，其间电阻很小；当晶体管截止时，IC 0，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见，发射极与集电极之间如同一个开关的断开，其间电阻很大，可见(kjin)，晶体管除了有放大作用外，还有开关作用。，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晶体管的三种工作状态(zhungti)如下图所示如下图所示+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+第21页/共27页第二十二页，共28页。三三三三极

12、极极极管管管管特特特特性性性性(txng)(txng)(txng)(txng)具具具具有有有有正正正正向向向向受受受受控控控控作用作用作用作用 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 IC，主要，主要受正向发射结电压受正向发射结电压(diny)VBE(diny)VBE的控制，而与反向集电结的控制，而与反向集电结电压电压(diny)VCE(diny)VCE近似无关。近似无关。注意注意：NPN型管与型管与PNP型管工作原理相似，但由于它型管工作原理相似，但由于它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向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

13、，加在各极上的电压极性相反。相反，加在各极上的电压极性相反。V1NPP+PNN+V2V2V1+-+-+-+-+-+IEICIBIEICIB第22页/共27页第二十三页，共28页。从结构从结构(jigu)看：看：从电路从电路从电路从电路(dinl)(dinl)符符符符号看：号看：号看：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PNPN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，但箭头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

14、是由方向都是由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）（用于开关电路中）第23页/共27页第二十四页，共28页。总结总结(zng(zngji):ji):在放大在放大(fngd)(fngd

15、)电路中三极管主要工作于放大电路中三极管主要工作于放大(fngd)(fngd)状态，即要求，发射结正偏状态，即要求，发射结正偏(正偏压正偏压降近似等于其降近似等于其PNPN结的导通压降），集电结反偏结的导通压降），集电结反偏（反偏压降远远大于其导通电压才行）。（反偏压降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）第24页/共27页第二十五页，共28页。输出特性三个区域输出特性三个区域(qy)的的特点特点:(1)放大放大(fngd)区：发射结正偏，集电结反偏。区：发射结正偏，集电结反偏。(2)即：即：IC=IB,且且 IC=IB(2)饱和饱和(boh)区：发射结正偏，集电结正偏。区：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 页第26页/共27页第二十七页，共28页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第27页/共27页第二十八页，共28页。