《常用半導(dǎo)體器件313三極管》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《常用半導(dǎo)體器件313三極管（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ),信息科學(xué)與工程學(xué)院基礎(chǔ)電子教研室,內(nèi)容回顧,半導(dǎo)體二極管：,1、二極管的符號(hào)：,D,D,2、伏安特性,,,導(dǎo)通壓降: 二極管導(dǎo)通,,反向擊穿電壓UBR,正向?qū)?正向截止,反向截止,二極管的工作區(qū),二極管非工作區(qū),,反向電壓,,3、二極管的主要參數(shù),1.最大整流電流IF,2.最高反向工作電壓UR,4、二極管的等效電路,5、穩(wěn)壓二極管及應(yīng)用,1）穩(wěn)壓管符號(hào),2） 穩(wěn)壓管的伏安特性曲線,3） 穩(wěn)壓管的主要參數(shù):,穩(wěn)定電壓UZ,穩(wěn)壓電流IZ,額定功耗PZM,4） 穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓條件:,（1） 必須工作在反向擊穿狀態(tài)；,（2） 流過(guò)穩(wěn)壓管的電流在IZ和IZM之間 。,1.3 雙極型晶體

2、管（又稱為三極管、晶體管）,1.3 雙極型晶體管,一、晶體管的結(jié)構(gòu)和類型,1、晶體管結(jié)構(gòu)：三層半導(dǎo)體、兩個(gè)PN結(jié)、引出三個(gè)極，構(gòu)成晶體管。,NPN型,,基區(qū),,發(fā)射區(qū),,集電區(qū),,發(fā)射結(jié),,集電結(jié),發(fā)射極,基極,集電極,b,e,c,發(fā)射極箭頭的方向 為電流的方向,PNP型,PNP型,NPN型,14,2、晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（晶體管具有電流放大作用的內(nèi)部條件）,1）集電區(qū)與發(fā)射區(qū)的半導(dǎo)體類型相同。但是 集電區(qū)的半導(dǎo)體摻雜濃度低，幾何尺寸大； 而發(fā)射區(qū)的半導(dǎo)體摻雜濃度高，幾何尺寸小。,2）基極很薄而且摻雜濃度低。,正是晶體管這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得晶體管工作時(shí)載流子遵循一定的分配原則，具有了電流放大

3、作用。,3、晶體管的類型：,1）按結(jié)構(gòu)分：NPN 、 PNP 型晶體管；,2）按組成材料分：硅晶體管、鍺晶體管；,3）按功率分：小功率管、大功率管；,4）按頻率分：高頻率管、中頻率管、低頻率管。,二、 晶體管的電流放大作用,放大是對(duì)模擬信號(hào)最基本的處理。晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真的放大輸出，放大的對(duì)象是變化量。,** 1、 晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件： 發(fā)射結(jié)正向偏置； 集電結(jié)反向偏置。,共射放大電路,晶體管的放大作用表現(xiàn)為：小的基極電流可以控制大的集電極電流。,1）發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流IE,2）擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子

4、與空穴的復(fù)合形成基極電流IB,3）集電結(jié)加反向電壓，漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流IC,,,,,,,,,,IB,,,IC,,IE,,2、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)(三個(gè)極電流的形成）,N,P,N,3、晶體管的三個(gè)極電流分配原則及關(guān)系,1）根據(jù)電路的節(jié)點(diǎn)定律：,3、晶體管的三個(gè)極電流分配原則及關(guān)系,2）根據(jù)晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成的電流分配原則：,,共射直流電流放大系數(shù)，取值范圍在20200之間。,3、晶體管的三個(gè)極電流分配原則及關(guān)系,由于基極電流 IB<<集電極IC；或 ：,3）根據(jù)以上電流關(guān)系：,**晶體管三個(gè)極電流關(guān)系：,------共射直流電流放大系數(shù),------共射交流電流放大系數(shù),一般認(rèn)為：

5、,通常有兩種電流放大系數(shù)：,三、晶體管的共射特性曲線,1. 輸入特性（晶體管IB 與UBE 的關(guān)系曲線）,,,工作壓降： 硅管UBE0.60.7V, 鍺管UBE0.20.3V。,死區(qū)電壓： 硅管00.5V，鍺管00.2V。,晶體管的輸入特性曲線與二極管的正向特性曲線基本一致，uCE1V以后特性曲線基本穩(wěn)定。,uCE1V時(shí)對(duì)應(yīng)的特性曲線,2. 輸出特性(晶體管iC 與uCE 的關(guān)系曲線）,,此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū):發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏）。,IC只與IB有關(guān)，IC=IB。,,此區(qū)域中UCEUBE, 發(fā)射結(jié)、集電結(jié)正偏，IBIC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。,,,飽和電壓UCES,,

6、此區(qū)域中 : IB=0, IC=ICEO, UBE< 死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)反向偏置。,,,穿透電流ICEO,**輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):,放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 即： IC=IB , 且 IC = IB,(2) 飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 即：UCEUBE ， IBIC，UCE0.3V,(3) 截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。 UBE< 死區(qū)電壓， IB=0 ， IC=ICEO 0,**三極管工作狀態(tài)判斷方法（以NPN硅管為例）,,1）,2）利用晶體管三個(gè)極電位判斷兩個(gè)PN結(jié)的工作情況，確定晶體管的工作狀態(tài)： 兩個(gè)PN結(jié)均正向偏

7、置，晶體管處于飽和狀態(tài)； 兩個(gè)PN結(jié)均反向偏置，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)； 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，晶體管處于放大狀態(tài)。,3）晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí)，三個(gè)極電位的關(guān)系基本滿足： NPN型硅晶體管VC、VB、VE電位由高到低, PNP型鍺晶體管VC、VB、VE電位由低到高; 且硅管UBE= 0.7V,鍺管 |UBE|= 0.3V 。,四、晶體管的主要參數(shù)正確使用、選擇晶體管的主要依據(jù)。 （P34),1、電流放大倍數(shù) 體現(xiàn)晶體管的放大能力。 = IC/ IB 或 =IC/ IB 2、極限參數(shù)體現(xiàn)晶體管的使用范圍。 1）最大集電極耗散功率PCM 當(dāng)晶體管正常工作時(shí)，允許的最大功

8、耗是一個(gè)確定值。 PCM = ICM UCEM 在晶體管輸出特性曲線上畫出過(guò)耗曲線確定晶體管的工作范圍。,PCM = ICM UCEM,,晶體管 過(guò)耗曲線,2）最大集電極電流 ICM 在一定條件下，晶體管允許通過(guò)的最大電流。 3）極間反向擊穿電壓UCBO 、UCEO 晶體管的某一電極開路時(shí)，另外兩個(gè)電極間允許加的最高反向電壓。,五、溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響（P36)：,溫度升高： ICBO （集電極---基極反向飽和電流） 增大，導(dǎo)致ICEO （穿透電流）增大； IB增大，導(dǎo)致IC增大 UBE減?。ㄘ?fù)溫度系數(shù)）。,,【例1】判斷以下三極管的工作狀態(tài)。,放大,飽和,截

9、止,六、例題分析,【例2】現(xiàn)已測(cè)得某電路中幾只晶體管三個(gè)極的直流電位如下，各晶體管開啟電壓均為0.5V。試判斷各管的工作狀態(tài)。,放大,放大,飽和,截止,【例3】測(cè)得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈中畫出管子，并分別說(shuō)明它們是硅管還是鍺管。,,解題思路,(1)三極管處于放大狀態(tài),(2)確定三個(gè)電極,(3)確定三極管為硅管還是鍺管,(4)確定為何種類型,【例3】測(cè)得放大電路中晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈中畫出管子，并分別說(shuō)明它們是硅管還是鍺管。,c,c,c,c,c,c,硅PNP,鍺PNP,鍺PNP,硅NPN,鍺NPN,硅NPN,b,b,b,b,b,b,e,e,e,e,e,e,【例

10、4】判斷各電路中晶體管是否有可能工作在放大狀態(tài)。,,,,,,基本要求： 1、掌握三極管的結(jié)構(gòu)； 2、掌握三極管的輸入輸出特性，會(huì)進(jìn)行狀態(tài)判斷。 3、了解場(chǎng)效應(yīng)管的工作情況及工作特點(diǎn)。,P70 作業(yè)：1.9 （1.12選作） （做到書上隨機(jī)檢查）,小結(jié), 1.4 場(chǎng)效應(yīng)管（FET）,場(chǎng)效應(yīng)管與三極管的區(qū)別與聯(lián)系 1、區(qū)別：場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件， 即柵源極電壓（uGS）控制漏極電流（iD）； 而三極管是電流控制元件， 即基極電流（iB）控制集電極電流（iC）。,2、聯(lián)系：兩種元件在電路中起的作用類似 在模擬電路中具有放大作用； 在數(shù)字電路中起開關(guān)作用。,結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管（ JEFT）,絕緣柵 場(chǎng)效應(yīng)管 （MOS）,P溝道,N溝道,,正常工作時(shí)PN結(jié)加反向電壓，,P溝道,N溝道,,,耗盡型,增強(qiáng)型,耗盡型,,,,,,均有夾斷電壓uGS（off )且uGS=0時(shí)iD 0。,,有開啟電壓uon,且uGS=0時(shí)iD = 0。,場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)及特性曲線,注意： UGS(th) N 0 UGS(th) P <0,P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管,N 溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管,當(dāng): Ui