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1、三极管的结构及工作原理课件目录三极管简介三极管的结构三极管的工作原理三极管的特性三极管的应用三极管的参数与选择三极管的制作与封装01三极管简介贝尔实验室的巴丁、布拉顿和肖克莱发明了晶体管，这是三极管的最早形态。1947年随着技术的进步，出现了更小型化的电子管，即小型晶体管（MiniatureTransistor）。1950年随着半导体技术的进一步发展，出现了硅晶体管（SiliconTransistor）。1960年随着集成电路技术的发展，出现了集成电路中的三极管。1970年三极管的发展历程通信领域计算机领域消费电子领域工业控制领域三极管的应用领域01020304用于信号放大、调制解调、频率合成
2、等。用于微处理器、存储器、输入输出接口等。用于音频放大、电源开关等。用于电机驱动、传感器信号放大等。NPN型 和 PNP型：根据基极与发射极之间的PN结类型分类。双极型和场效应管型：根据工作原理分类。硅管和锗管：根据材料分类。三极管的分类02三极管的结构由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，中间是P型半导体，两侧则是两个N型半导体。NPN型三极管由三个半导体组成，两个N型和一个P型半导体，它们之间相互连接，形成一个“三明治”结构。其中，中间的P型半导体作为基极（base），两侧的N型半导体作为集电极（collector）和发射极（emitter）。NPN型三极管结构与NPN型三极管相
3、反，PNP型三极管由两个P型半导体和一个N型半导体组成。PNP型三极管的结构与NPN型正好相反，由两个P型和一个N型半导体组成。其中，中间的N型半导体作为基极（base），两侧的P型半导体作为集电极（collector）和发射极（emitter）。PNP型三极管结构场效应管主要由三个电极构成，分别是源极、栅极和漏极，其结构特点是源极和漏极通常都是N型或P型的重掺杂区。场效应管是一种电压控制器件，其结构包括三个电极：源极、栅极和漏极。源极和漏极通常都是N型或P型的重掺杂区，而栅极则是绝缘层，通过电压控制源极和漏极之间的电流流动。场效应管结构VS对NPN和PNP三极管以及场效应管的结构特点进行比较
4、分析，探讨它们在应用上的优缺点。NPN和PNP三极管在结构上有所不同，但它们都是电流控制器件。相比之下，场效应管是电压控制器件，其结构更为简单。在实际应用中，它们各有优缺点，选择哪种器件取决于具体的应用需求。结构对比分析03三极管的工作原理电流放大是三极管最基本的功能，通过控制基极电流实现对集电极电流的放大。三极管内部结构使得集电极电流与基极电流之间存在一定的比例关系，当基极输入微弱电流时，集电极输出较大的电流，实现电流的放大。电流放大原理详细描述总结词电压放大原理总结词电压放大是通过三极管将输入电压的变化转化为输出电压的变化，实现电压的放大。详细描述三极管在不同工作状态下，其输入电阻和输出电
5、阻表现出不同的特性，从而影响输入电压和输出电压之间的关系，实现电压的放大。功率放大是利用三极管的高放大倍数和高输出电流能力，实现对功率的放大。总结词通过控制三极管的工作状态，使其在饱和区或截止区工作，实现大电流的输出，从而提高输出功率。详细描述功率放大原理三极管可以作为开关使用，通过控制基极电流的大小和通断，实现对集电极电流的控制。总结词当基极无电流或电流很小时，集电极无电流或很小；当基极电流达到一定值时，集电极电流迅速增加，相当于一个开关的作用。详细描述开关作用原理04三极管的特性总结词描述三极管输入端电压与电流之间的关系。详细描述输入特性曲线表示当基极电流一定时，集电极电流与基极-发射极电
6、压之间的关系。在不同的基极电流下，输入特性曲线会有所不同。输入特性曲线描述三极管输出电压与电流之间的关系。输出特性曲线表示当基极电流一定时，集电极电压与集电极电流之间的关系。在不同的基极电流下，输出特性曲线也会有所不同。总结词详细描述输出特性曲线总结词描述三极管基极电流与集电极电流之间的关系。详细描述转移特性曲线表示当集电极电压一定时，基极电流与集电极电流之间的关系。不同的集电极电压下，转移特性曲线会有所不同。转移特性曲线总结词描述如何利用三极管的特性曲线实现电子电路的功能。要点一要点二详细描述通过分析三极管的输入、输出和转移特性曲线，可以了解三极管在不同工作条件下的性能表现，从而在电子电路设
7、计中合理选用三极管，实现所需的功能。例如，利用三极管的开关作用实现信号的放大、传输和处理等。特性曲线的应用05三极管的应用三极管在模拟电路中常被用作信号放大器，通过控制基极电流来调节放大倍数，实现信号的放大。信号放大稳压电源振荡器利用三极管的特性，可以设计出各种稳压电源电路，为电子设备提供稳定的电压。三极管可以组成各种振荡器电路，用于产生正弦波、方波等不同波形。030201在模拟电路中的应用三极管可以组成基本的逻辑门电路，如与门、或门、非门等，用于实现数字信号的处理和运算。逻辑门电路利用三极管可以设计各种触发器电路，用于存储二进制数据。触发器三极管在编码器和解码器电路中也有广泛应用，用于实现数
8、字信号的编码和解码。编码器与解码器在数字电路中的应用 在放大器中的应用音频放大器利用三极管的放大特性，可以设计出音频放大器，用于放大音频信号。功率放大器通过控制三极管的基极和发射极电流，可以实现大功率的输出，用于驱动扬声器等设备。运算放大器利用三极管可以组成运算放大器，用于信号的运算和处理。利用三极管的开关特性，可以控制继电器的通断，实现开关功能。继电器利用三极管的开关特性，可以组成各种逻辑电路，用于实现开关逻辑控制。晶体管逻辑电路在自动控制电路中，三极管常被用作开关元件，用于控制电路的通断状态。自动控制电路在开关电路中的应用06三极管的参数与选择总结词电流放大倍数是三极管最重要的参数之一，它
9、反映了三极管放大电流信号的能力。详细描述电流放大倍数也称为值或hFE，它表示三极管输出电流与输入电流的比值。一般来说，值越大，三极管的放大能力越强。在选择三极管时，需要根据电路需求选择合适的值。电流放大倍数频率特性参数频率特性参数决定了三极管的工作频率范围和响应速度。总结词频率特性参数主要包括截止频率、特征频率和带宽等。截止频率是指三极管放大能力下降到1分贝时的信号频率；特征频率是指三极管达到规定的放大倍数时的信号频率；带宽是指三极管的工作频率范围。在选择三极管时，需要根据电路的信号频率和响应速度要求来选择合适的频率特性参数。详细描述功率参数决定了三极管能够承受的功率消耗和输出能力。总结词功率
10、参数主要包括集电极最大允许功耗Pcm、集电极最大电流Icm和集电极-发射极击穿电压BVceo等。在选择三极管时，需要根据电路的功率需求来选择合适的功率参数，以确保三极管能够安全可靠地工作。详细描述功率参数总结词极限参数规定了三极管能够承受的最大极限值，包括最大集电极电流、最大集电极电压和最大工作温度等。详细描述在选择三极管时，需要确保所选择的型号的极限参数能够满足电路的需求。同时，在实际使用中，还需要注意不要超过三极管的极限参数，以避免损坏三极管或引起安全隐患。极限参数07三极管的制作与封装选择合适的半导体材料，如硅或锗，准备电极材料和封装材料。材料准备通过化学气相沉积或外延生长技术在半导体材
11、料上形成基极和发射极。基极和发射极制作在半导体材料上掺杂特定元素形成集电极。集电极制作将制作好的三极管进行封装，以保护管芯和引脚，提高机械强度和使用寿命。封装制作工艺流程陶瓷封装使用陶瓷材料制成的管壳，具有良好的绝缘性能和耐高温性能。金属封装使用金属材料如铜、铝等制成的管壳，具有较好的散热性能和机械强度。塑料封装使用塑料材料制成的管壳，成本较低，但散热性能较差。封装形式与材料保证管芯与封装材料兼容选择与管芯材料兼容的封装材料，避免发生化学反应或物理性质不匹配等问题。提高封装机械强度为确保三极管在使用过程中不受损坏，需提高其封装机械强度。严格控制掺杂浓度和厚度掺杂浓度和厚度对三极管的性能有重要影响，需严格控制。制作与封装注意事项感谢观看THANKS