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1、第2章 半导体三极管及其应用关于三极管的应用第一页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用了解了解 晶体管的结构晶体管的结构理解晶体管特性及主要参数理解晶体管特性及主要参数掌握晶体管的管脚识别方法掌握晶体管的管脚识别方法第二页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用EBCE B CEBCBEC晶体管外形第三页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用( (Semiconductor Transistor) )2.1.1 晶体管结构与电流放大晶体管结构与电流放大一、结构、类型一、结构、类型NNP发射极发射极 E基极基极 B集电极集电极 C发射结发射结集电结集电结 基区基区 发射区
2、发射区 集电区集电区emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型分类：分类：按材料分：按材料分： 硅管、锗管硅管、锗管按结构分：按结构分： NPN、 PNP按使用频率分：按使用频率分： 低频管、高频管低频管、高频管按功率分：按功率分：小功率管小功率管 1 WECBECB第四页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用二、电流放大原理二、电流放大原理1. 三极管放大的条件三极管放大的条件内部内部条件条件发射区掺杂浓度高发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低基区薄且掺杂浓度低集电结面积大集电结面积大外部外部条件条件发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏2. 满足放
3、大条件的三种电路满足放大条件的三种电路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共发射极共集电极共集电极共基极共基极第五页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用CBII CBII IE = IC + IB3. 电流放大作用电流放大作用第六页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用例例1 1：在某放大电路中，在某放大电路中，测量三极管各管脚电流如测量三极管各管脚电流如图所示，判别各管脚名称图所示，判别各管脚名称，NPNNPN型还是型还是PNPPNP型，求型，求的大小？的大小？ 解：放大状态解：放大状态 I IE E=I=IB B+I+IC C所以：所以： 脚是基极脚是基极
4、脚是集电极脚是集电极 脚是发射极脚是发射极且为且为PNPPNP管。管。= =（6.1-0.16.1-0.1）/0.1=60/0.1=60第七页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用例例2：用万用表测得处在放大状态的晶体三极管：用万用表测得处在放大状态的晶体三极管三个电极的对地电位是三个电极的对地电位是U1=3V，U2=12V，U3=3.7V试据此判断晶体三极管的管脚、材料与类型试据此判断晶体三极管的管脚、材料与类型。根据发射结在放大时是正向压降，根据发射结在放大时是正向压降， U1 1、U3 3两极电压差两极电压差为为0.7 V，可判断此为硅管，可判断此为硅管; 12V电压的管脚为集电
5、极电压的管脚为集电极; 集电极电位集电极电位VC C是最大值，故为是最大值，故为NPN型型; 由由NPN管放大时要求管放大时要求VC CVB BVE E知，第知，第1脚是发射极，脚是发射极，第第3脚是基极脚是基极第八页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用2.1.2 晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线一、输入特性一、输入特性输入输入回路回路输出输出回路回路CEBBE()uif u常数0CE u与二极管特性相似与二极管特性相似RCVCCiBIERB+uBE +uCE VBBCEBiC+ + + iBRB+uBE VBB+ BEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u
6、特性基本特性基本重合重合特性右移特性右移导通电压导通电压 UBE( (on) )硅管：硅管： (0.6 0.8) V锗管：锗管： (0.2 0.3) V取取 0.7 V取取 0.2 VVBB+ RB第九页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用二、二、输出特性输出特性IB=020 A40 A60 A80 A100 AIC(mA )1234UCE(V)36912此区域满此区域满足足IC= IB称为线性称为线性区（放大区（放大区）。区）。当当UCE大于一大于一定的数值时，定的数值时，IC只与只与IB有关有关，IC= IB。BCCEi()if u常数第十页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管
7、及其应用IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中UCE UBE,集电结正偏，集电结正偏， IBIC，UCE 0.3V称为饱和区。称为饱和区。第十一页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区死区电压，称为电压，称为截止区。截止区。第十二页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点:放大区：放大区：发射结正偏，集电结反偏。发
8、射结正偏，集电结反偏。 即即(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：(3) 截止区：截止区：发射结反偏或零偏，发射结反偏或零偏，临界饱和时：临界饱和时： uCE = uBE饱和时：饱和时： uCE uBEUCE( (sat) )= =0.1 V ( (锗管锗管) )0.3 V ( (硅管硅管) )iCBiiCBi0,0BCii第十三页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用例例3： =50， USC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区
9、？当当USB =-2V时：时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEmA2612maxCSCCRUIIB=0 ， IC=0IC最大饱和电流：最大饱和电流：Q位于截止区位于截止区 第十四页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用例例3： =50， USC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点Q位位于哪个区？于哪个区？ICiCuCE T1iB = 0T2 iB = 0iB = 0温度每升高温度每升高 1 C， (0.5 1)%。输出特性曲线间距增大。输出特性曲线间距增大。O第十七页，讲稿共二十六页
10、哦第2章 半导体三极管及其应用2.1.3 晶体管的主要参数晶体管的主要参数一、电流放大系数一、电流放大系数1. 共发射极电流放大系数共发射极电流放大系数iC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321 直流电流放大系数直流电流放大系数BCCBOBCBOCBNCNIIIIIIII 交流电流放大系数交流电流放大系数 BiiC一般为几十一般为几十 几百几百2. 共基极电流放大系数共基极电流放大系数 11BCCECIIIII 1 一般在一般在 0.98 以上。以上。 Q82A1030A1045. 263 80108 . 0A1010A10)65
11、. 145. 2(63 988.018080 二、极间反向饱和电流二、极间反向饱和电流CB 极间反向饱和电流极间反向饱和电流 ICBO，CE 极极间反向饱和电流间反向饱和电流 ICEO。第十八页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用三、极限参数三、极限参数1. ICM 集电极最大允许电流，超过时集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。值明显降低。U( (BR) )CBO 发射极开路时发射极开路时 C、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。2. PCM 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PC = iC uCE。3. U( (BR) )CEO 基极开路时基极开路时 C、E 极极
12、间反向击穿电压。间反向击穿电压。U( (BR) )EBO 集电极开路时集电极开路时 E、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。U( (BR) )CBO U( (BR) )CEO U( (BR) )EBO ( (P34 2.1.7) )已知已知:ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，当当 UCE = 10 V 时，时，IC mA当当 UCE = 1 V，则，则 IC mA当当 IC = 2 mA，则，则 UCE PCm ICM Cm U( (BR) )CEO VCE3. 一般三极管的一般三极管的 值在值在 40 100 之间为好，之间为好，9013、 9014 等低噪声、高等低噪声、高 的管子不受此限制。的管子不受此限制。4. 穿透电流穿透电流 ICEO 越小越好，硅管比锗管的小。越小越好，硅管比锗管的小。第二十五页，讲稿共二十六页哦第2章 半导体三极管及其应用感谢大家观看第二十六页，讲稿共二十六页哦