双极型晶体管..ppt

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1、双极型晶体管第四章第四章晶体管晶体管硅晶体管硅晶体管锗晶体管锗晶体管晶体管类型晶体管类型NPNNPN型型PNPPNP型型第三节第三节双极型晶体管可简称为晶体管，或半导体三极管，双极型晶体管可简称为晶体管，或半导体三极管，用用BJT（Bipolar Junction Transistor）来表示。）来表示。b b e ec cN N P PN NN N型硅型硅SiOSiO2 2绝缘层绝缘层b bc ce eN NN N型锗型锗P P钢球钢球钢球钢球晶体管外形及结构示意图晶体管外形及结构示意图NPNNPN型硅管型硅管结构图结构图PNPPNP型锗管型锗管结构图结构图外形示意图外形示意图3DG63DG

2、63DG63DG63AX313AX313AX313AX31第三节第三节三极管三极管三个区三个区二个结二个结三根引线三根引线集电区集电区基区基区发射区发射区集电区，基区，发射区集电区，基区，发射区集电结，发射结集电结，发射结集电极，基极，发射极集电极，基极，发射极集电区集电区发射区发射区基区基区集电结集电结发射结发射结集电结集电结发射结发射结P PN NN NP PP PN Nc cb be ec cb bc cb be ee ec cb be e集电极集电极基极基极发射极发射极集电极集电极基极基极发射极发射极PNPPNP管管NPNNPN管管晶体管的原理结构图和符号晶体管的原理结构图和符号第三节

3、第三节晶体管晶体管在结构在结构上必须上必须具有下具有下面特点面特点发射区掺杂浓度远大于集电区掺发射区掺杂浓度远大于集电区掺杂浓度，集电区掺杂浓度大于基杂浓度，集电区掺杂浓度大于基区掺杂浓度区掺杂浓度基区必须很薄，一般只有几微米基区必须很薄，一般只有几微米第三节第三节晶体晶体管放管放大作大作用原用原理理内部条件内部条件外部条件外部条件晶体管结构上的特点晶体管结构上的特点晶体管的发射结加正向电压，晶体管的发射结加正向电压，集电结加反向电压。集电结加反向电压。P P区接正区接正,N,N区接负区接负N N区接正区接正,P,P区接负区接负第三节第三节晶体管电源接法晶体管电源接法共基接法共基接法共射接法共

4、射接法在基极与发射极之间加正向电压，基极与集在基极与发射极之间加正向电压，基极与集电极之间加正向电压，即以基极为公共端。电极之间加正向电压，即以基极为公共端。在基极与发射极之间加正向电压，集电极与发射极之间加一更在基极与发射极之间加正向电压，集电极与发射极之间加一更大的正向电压，大的正向电压，使使uCEuBE，这样，这样uBC1V的的所所有有输输入入特特性曲线性曲线第三节第三节uCE增增加加，集集电电结结加加宽宽，基基区区变变窄窄，载载流流子子复复合合机机会会减少，基极电流减小。减少，基极电流减小。PNP型锗晶体管和型锗晶体管和NPN型硅晶体管输入特性型硅晶体管输入特性PNP型型管管，其其电电

5、压压极极性性、电电 流流 方方 向向 与与NPN型型管管不不同同。正正常常工工作作时时，PNP型型管管电电流流为为正正值值；电电压压为为负值。负值。锗管死区电压比硅管小，锗管死区电压比硅管小，硅管放大工作时硅管放大工作时uBE约为约为0.60.8V，而锗管，而锗管uBE约为约为 -0.2V-0.3V。iB(mA)0.080.060.040.0200.20.4 0.60.8uBE(V)205V1VuCE=0V-0 0.1 0.20.30.40.040.080.120.16iB(mA)-uBE(V)uCE=0V-6VbeciEiCuBE+-+iB-uCE3AX1输入输入特性特性3DG4输入输入特性

6、特性第三节第三节（二）共射输出特性（二）共射输出特性3AX1输出输出特性特性3DG4输出输出 特性特性-uCE(V)0.06iC(mA)02468 1012 144681012iB=00.02mA0.040.080.100.12202iC(mA)iB=0uCE(V)051015202510203040500.2mA0.40.60.81.020第三节第三节mAVAVVBBVCCiCiBuBE+-+-uCERbRW1RW2iB0；i CICEO集电结正向偏置集电结正向偏置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。0.06iC(mA)02468 1012 144681012-uCE

7、(V)iB=00.02mA0.040.080.100.12202放放大大区区饱和区饱和区截止区截止区截止区截止区晶体管完全截止，必须晶体管完全截止，必须给发射结加反向电压。给发射结加反向电压。饱和区饱和区u uCECE ICM，晶体管的，晶体管的值就要显著下降，值就要显著下降，甚至可能损坏。甚至可能损坏。3DG4的安全工作区的安全工作区iC(mA)6030201010203040500uCE(V)0.20.40.80.6iB=1.0mA200安全工作区安全工作区工作在放大区工作在放大区第三节第三节（四）频率参数（四）频率参数用来评价晶体管高频放大性能用来评价晶体管高频放大性能用来评价晶体管高频

8、放大性能用来评价晶体管高频放大性能1000100010010010101 100.7070 的频率特性的频率特性0 表示低频时的表示低频时的值值是是下降到下降到0的的0.707倍时的频率倍时的频率是是下降到下降到1时时的频率的频率2.特征频率特征频率1.共射极截止频率共射极截止频率时第三节第三节（一）温度对（一）温度对ICBO的影响的影响（二）温度对（二）温度对的影响的影响（三）温度对三）温度对uBE的影响的影响五、温度对晶体管参数的影响五、温度对晶体管参数的影响第三节第三节（一）温度对（一）温度对I ICBOCBO的影响的影响I ICBOCBO是少子形成的电流，随是少子形成的电流，随TT而增

9、加。而增加。ICEO也随随T而增加而增加输出特性曲线向上平移输出特性曲线向上平移输出特性曲线向上平移输出特性曲线向上平移（二）温度对（二）温度对的影响的影响温度升高时，温度升高时，随之增大。随之增大。体现在输出特性曲线的间体现在输出特性曲线的间隔距离增大隔距离增大温度对输出特性曲线的影响温度对输出特性曲线的影响第三节第三节02426810134iC(mA)uCE(V)0020204040iB=60AiB=60A（三）温度对（三）温度对u uBEBE的影响的影响-00.30.60.9iB(A)uBE(V)2040608025150uCE=2V温度对输入特性曲线的影响温度对输入特性曲线的影响温度升

10、高，曲线向左移，温度升高，曲线向左移，即当即当iB一定时，一定时，uBE下降。下降。温度每升高温度每升高1，uBE约减小约减小1.8mV2.5mV。TuBEICBOiC第三节第三节本节知识要点本节知识要点一、晶体管的放大作用一、晶体管的放大作用晶体管放大作用主要依靠它的发射极电流能通过基极传输，晶体管放大作用主要依靠它的发射极电流能通过基极传输，然后到达集电极实现的。为保证这个传输过程，必须满足两然后到达集电极实现的。为保证这个传输过程，必须满足两个条件。个条件。1.内部条件：基区很薄；发射区杂质浓度远远大于基内部条件：基区很薄；发射区杂质浓度远远大于基区杂质浓度。区杂质浓度。2.2.外部条件

11、：发射结正向偏置，集电结反向偏置。外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。晶体管具有确定的电流分配关系。如输入电流晶体管具有确定的电流分配关系。如输入电流iB（或（或iE）确定，输出电流确定，输出电流iC就确定。表征晶体管电流控制作用的参就确定。表征晶体管电流控制作用的参数为电流放大系数数为电流放大系数 和和。二、晶体管电流分配关系二、晶体管电流分配关系记住公式：记住公式：第三节第三节三、晶体管特性曲线三、晶体管特性曲线iB(mA)0.080.060.040.0200.20.4 0.60.8uBE(V)205V1VuCE=0V1.输入特性输入特性2.输入特性输入特性0.06iC(mA)024

12、68 1012 144681012-uCE(V)iB=00.02mA0.040.080.100.12202放放大大区区饱和区饱和区截止区截止区u uCESCES晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域，学习时应特别注晶体管有截止、放大、饱和三个工作区域，学习时应特别注意使管子在不同工作区的外部条件。意使管子在不同工作区的外部条件。1.截止区：发射结反偏。截止区：发射结反偏。2.放大区：放大区：iB0；i CICEO3.饱和区：发射结正偏，集电结也正偏。饱和区：发射结正偏，集电结也正偏。2.放大区：发射结正偏，集电结反偏。放大区：发射结正偏，集电结反偏。第三节第三节四、晶体管的参数四、晶体管的参数、ICBO（ICEO）、）、ICM、U(BR)CEO、PCM和和fM是它的主是它的主要参数。要参数。晶体管安全工作区：晶体管安全工作区：工作在放大区工作在放大区iC(mA)6030201010203040500uCE(V)0.20.40.80.6iB=1.0mA200温度对参数的影响：温度对参数的影响：TuBEICBOiC第三节第三节