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1、半导体三极管课件第1页，本讲稿共19页ui放放放放大大大大电电电电路路路路微弱输入微弱输入微弱输入微弱输入小信号小信号小信号小信号u ui iu0 0幅度大大幅度大大幅度大大幅度大大增强的输增强的输增强的输增强的输出信号出信号出信号出信号u u0 0 放大电路的放大作用，实质是把直流电源UCC的能量转移给输出信号。输入信号的作用则是控制这种转移，使放大电路输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。放大电路的核心元件是半导体三极管和场效应管，因此，首先，我们来学习研究一下半导体三极管。第2页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管2.1.1 2.1.1 三极管的结构、符号和类型三极
2、管的结构、符号和类型 由由图图2-12-1可见，三极管有三个区，分别叫做发射区、基区可见，三极管有三个区，分别叫做发射区、基区和集电区。引出的三个电极相应叫做发射极、基极和集电极，和集电区。引出的三个电极相应叫做发射极、基极和集电极，分别记为分别记为e e、b b、c c或或E E、B B、C C。两个。两个PNPN结分别叫发射结结分别叫发射结(发发射区与基区交界处的射区与基区交界处的PNPN结结)和集电结和集电结(集电区与基区交界处集电区与基区交界处的的PNPN结结)。图。图2-12-1只是三极管结构的示意图，三极管的实际结只是三极管结构的示意图，三极管的实际结构并不是对称的，发射区掺杂浓度
3、远远高于集电区掺杂浓度；构并不是对称的，发射区掺杂浓度远远高于集电区掺杂浓度；基区很薄并且掺杂浓度低；而集电结的面积比发射结要大得多，基区很薄并且掺杂浓度低；而集电结的面积比发射结要大得多，所以三极管的发射极和集电极不能对调使用。所以三极管的发射极和集电极不能对调使用。图图2-22-2所示为几种常见三极管的外形图。所示为几种常见三极管的外形图。表表2-12-1所示为三极管的分类。所示为三极管的分类。下一页返回第3页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管2.1.2 2.1.2 三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用晶体管在电路中工作时，为了正常地发挥其电流放大作用，晶体管在电
4、路中工作时，为了正常地发挥其电流放大作用，必须给它的各电极外加大小和极性合适的直流工作电压，即必须必须给它的各电极外加大小和极性合适的直流工作电压，即必须给发射结加正向电压给发射结加正向电压(也叫正偏也叫正偏)，给集电结加反向电压，给集电结加反向电压(也叫反偏也叫反偏)。通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种，如图通常晶体管在放大电路中的连接方式有三种，如图2-32-3所示，它们分别称所示，它们分别称为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。为共基极接法、共发射极接法和共集电极接法。半导体三极管具有的电流放大功能，完全取决于三极管内部结构的特殊性半导体三极管具有的电流放大功能，完全取决于三极管
5、内部结构的特殊性及其内部载流子的运动规律。及其内部载流子的运动规律。下一页上一页返回动画演示动画演示三极管电流放大作用第4页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管2.1.3 2.1.3 半导体三极管的特性曲线半导体三极管的特性曲线 1.1.输入特性输入特性输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压U UCECE为一定值时，为一定值时，基极电流基极电流I IB B同基极与发射极之间的电压同基极与发射极之间的电压U UBEBE的关系，即的关系，即 如图如图2-52-5所示。所示。下一页上一页返回动画演示第5页，本讲稿共19页2.1 2
6、.1 半导体三极管半导体三极管2.2.输出特性输出特性 输出特性是指在基极电流为一定值时，三极管集电极电流输出特性是指在基极电流为一定值时，三极管集电极电流I IC C同集电极与发射极之间的电压同集电极与发射极之间的电压U UCECE的关系。即的关系。即 在不同的在不同的I IB B下，可得出不同的曲线所以二极管的输出特性曲线是一下，可得出不同的曲线所以二极管的输出特性曲线是一组曲线，如图组曲线，如图2-62-6所示。所示。下一页上一页返回动画演示第6页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管通常把晶体管的输出特性曲线分为放大区、截止区和饱和区通常把晶体管的输出特性曲线分为放大
7、区、截止区和饱和区3 3个工作区，个工作区，如如图图2-62-6所示。所示。(1)(1)放大区。输出特性曲线近于水平的部分是放大区。放大区。输出特性曲线近于水平的部分是放大区。(2)(2)截止区。在图截止区。在图2-62-6中，中，I IB B=0=0这条曲线及以下的区域称为截止区。这条曲线及以下的区域称为截止区。(3)(3)饱和区。在图饱和区。在图2-62-6中，靠近纵坐标特性曲线的上升和弯曲部分所中，靠近纵坐标特性曲线的上升和弯曲部分所对应的区域称为饱和区。对应的区域称为饱和区。下一页上一页返回第7页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管2.1.42.1.4三极管的主要参
8、数三极管的主要参数 1.1.电流放大系数电流放大系数 下一页上一页返回第8页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管2.2.集集射极反向截止电流射极反向截止电流I ICEOCEO它是指基极开路它是指基极开路(I(IB B0)0)时，集电结处于反向偏置和发射结处于正时，集电结处于反向偏置和发射结处于正向偏置时的集电极电流。又因为它好像是从集电极直接穿透三极管而到向偏置时的集电极电流。又因为它好像是从集电极直接穿透三极管而到达发射极的，所以又称为穿透电流。这个电流应越小越好。达发射极的，所以又称为穿透电流。这个电流应越小越好。3.3.集电极最大允许电流集电极最大允许电流I ICMC
9、M 当集电极电流超过一定值时，三极管的值当集电极电流超过一定值时，三极管的值就要下降，就要下降，I ICMCM就是表示就是表示当当值下降到正常值的值下降到正常值的2 23 3时的集电极电流。时的集电极电流。下一页上一页返回第9页，本讲稿共19页2.1 2.1 半导体三极管半导体三极管4.4.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率P PCMCM 可在三极管的输出特性曲线上作出可在三极管的输出特性曲线上作出P PCMCM曲线，它是一条双曲线，曲线，它是一条双曲线，如如图图2-72-7所示。所示。上一页返回第10页，本讲稿共19页2.1 半导体三极管半导体三极管2.1.5 三极管的识别和简单测
10、试基极及管型判别第11页，本讲稿共19页判别集电极和发射极第12页，本讲稿共19页图图2-1 2-1 三极管的结构与电路符号三极管的结构与电路符号（a a）NPNNPN型三极管；（型三极管；（b b）PNPPNP型三极管。型三极管。返回第13页，本讲稿共19页图图2-2 2-2 常见三极管的外型常见三极管的外型 返回第14页，本讲稿共19页表2-1 三极管的种类分类方法种类应用按极性分NPN型三极管目前常用的三极管，电流从集电极流向发射极PNP型三极管电流从发射极流向集电极按材料分硅三极管热稳定性好，是常用的三极管锗三极管反向电流大，受温度影响较大，热稳定性差按工作频率分低频三极管工作频率比较
11、低，用于直流放大，音频放大电路高频三极管工作频率比较高，用于高频放大电路按功率分小功率三极管输出功率小，用于功率放大器末前级大功率三极管输出功率较大，用于功率放大器末级（输出级）按用途分放大管应用在模拟电子电路中开关管运用在数字电子电路中返回第15页，本讲稿共19页图图2-3 2-3 晶体管在放大电路中的三种晶体管在放大电路中的三种接法接法 返回(a)(a)共基极；共基极；(b)(b)共射极；共射极；(c)(c)共集电极共集电极 第16页，本讲稿共19页图图2-5 3DG62-5 3DG6输入特性曲线输入特性曲线 返回第17页，本讲稿共19页图图2-6 2-6 晶体三极管的输出特性曲线晶体三极管的输出特性曲线 返回1返回2第18页，本讲稿共19页图图2-7 2-7 三极管的权限损耗区三极管的权限损耗区 返回第19页，本讲稿共19页