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1、5.2 三极管第5章 常用半导体器件5.2 5.2 三极三极管管1晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线2晶体管的主要参数晶体管的主要参数目录CONTENTS5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数1 晶体管的结构晶体管的结构 晶体管由掺杂半导体三层半导体按一定的方式构成两个晶体管由掺杂半导体三层半导体按一定的方式构成两个PN结,并分结,并分别从各自掺杂半导体上引出三个电极,最后将它们用金属或塑料封装而成别从各自掺杂半导体上引出三个电极,最后将它们用金属或塑料封装而成。晶体管的外形图晶体管的外形图5.2 5.2 晶体管晶体管
2、晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数(1)NPN型型C集电极C BE集电区基区发射区发射结集电结基极B发射极EPNNPN型 结构NPN型图形符号N1 晶体管的结构晶体管的结构(2)PNP型型ECBNCBEPPNP型 结构PNP型图形符号P5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数 由实验证明,晶体管在由实验证明,晶体管在共发射极连接时,共发射极连接时,当当满足发射结加正向电压(称正向偏置),集满足发射结加正向电压(称正向偏置),集电结加反向电压(称反向偏置)时,具有电结加反向电压(称反向偏置)
3、时,具有电流电流放大作用放大作用。 C 3DG6A BE +UCCUBBRBIBIEIC 三极管电流放大实验电路三极管电流放大实验电路 mAmAVT电电 流流实实 验验 次次 数数123456IB/A01020304050IC/mA00.661.141.742.332.91IE/mA00.671.161.772.372.96晶体管电流放大实验测试数据晶体管电流放大实验测试数据2 电流放大作用电流放大作用5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数(1)三个电流的关系为)三个电流的关系为 IE=IC+IB (2)直流放大系数)直流放大系
4、数=(3)交流放大系数)交流放大系数(4)IC=IB IE=IC+IB =(1+)IBIBICIBIC2 电流放大作用电流放大作用电电 流流实实 验验 次次 数数123456IB/A01020304050IC/mA00.661.141.742.332.91IE/mA00.671.161.772.372.96晶体管电流放大实验测试数据晶体管电流放大实验测试数据IBIC56575858.2558.2IBIC56586059585.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数(1)输入特性曲线)输入特性曲线 UBE /V806020400.40
5、.8UCE1V IB /A0 3DG6晶体管的输入特性曲线晶体管的输入特性曲线3 特性曲线特性曲线BECBECUBE UCE=0+-5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数3 特性曲线特性曲线(2)输出特性曲线)输出特性曲线 EBC 3DG6晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线9UCE /VIC /mA80A 60A 20A 40A IB=0321036125.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数截止区截止区 IB =0,IC0 集电极和发射极之间相当于一个断开的
6、开关。集电极和发射极之间相当于一个断开的开关。饱和区饱和区 UCES 0 集电极和发射极之间相当于一个闭合的开关。集电极和发射极之间相当于一个闭合的开关。放大区放大区 IC=IB 具有电流放大作用具有电流放大作用3 特性曲线特性曲线(2)输出特性曲线)输出特性曲线 EBC 3DG6晶体管的输出特性曲线晶体管的输出特性曲线5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数3 特性曲线特性曲线(2)输出特性曲线)输出特性曲线 工作工作状态状态PN结偏置结偏置特点特点等效等效应用应用放大放大发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏IC=IB电流控
7、制电流控制器件器件放大放大饱和饱和发射结正偏发射结正偏集电结正偏集电结正偏UCES 0闭合开关闭合开关开关开关截止截止发射结反偏发射结反偏集电结反偏集电结反偏IC0断开开关断开开关开关开关5.2 5.2 晶体管晶体管晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数1 极间反向电流极间反向电流(1)集)集-基极反向漏电流基极反向漏电流ICBO 当发射结开路,集电结上加一反向电压时,流过集电结的反向电流称集当发射结开路,集电结上加一反向电压时,流过集电结的反向电流称集-基极反向漏基极反向漏电流电流ICBO。ICBO越小,说明管子受温度的影响越小。在室温下,小功率锗管的越
8、小,说明管子受温度的影响越小。在室温下,小功率锗管的ICBO约为约为10A,小功率硅管的,小功率硅管的ICBO则小于则小于1A。(2)集)集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEO 当基极开路时,流过集电极与发射极之间的反向电流称集当基极开路时,流过集电极与发射极之间的反向电流称集-射极反向截止电流射极反向截止电流ICEO,也称为穿透电流。该电流越大,热稳定性越差,故也称为穿透电流。该电流越大,热稳定性越差,故ICEO也是越小越好。也是越小越好。5.2 5.2 晶体管晶体管 2 极限参数极限参数(1)集电极最大允许电流)集电极最大允许电流ICM 晶体管的集电极电流晶体管的集电极电流IC如果超
9、过一定数值时,它的电流放大倍数如果超过一定数值时,它的电流放大倍数将显著下降。当将显著下降。当下降到正常值的下降到正常值的2/3时所对应的集电极电流值,称为集电极最大允许电流时所对应的集电极电流值,称为集电极最大允许电流ICM。(2)集)集射极击穿电压射极击穿电压U(BR)CEO 基极开路时,允许加在集电极和发射极之间的最大电压称为集基极开路时,允许加在集电极和发射极之间的最大电压称为集射极击穿电压射极击穿电压U(BR)CEO。当。当UCE超过超过U(BR)CEO时,集电极电流大幅度上升,说明管子已被击穿。时,集电极电流大幅度上升,说明管子已被击穿。(3)集电极最大允许耗散功率)集电极最大允许耗散功率PCM 指集电结最大允许的功率。由于晶体管工作时,电流经集电结而产生热量,使结温指集电结最大允许的功率。由于晶体管工作时,电流经集电结而产生热量,使结温升高,将会损坏管子,则在使用时应保证升高,将会损坏管子,则在使用时应保证UCEICPCM,但当晶体管加散热片使用时,可,但当晶体管加散热片使用时,可使使PCM提高很多。提高很多。晶体管的结构与特性曲线晶体管的结构与特性曲线晶体管的主要参数晶体管的主要参数