电子教案2第2章晶体管及其应用

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第2章 晶体管及其应用 (共14学时),学习目标:,晶体管(即半导体三极管)是具有放大作用的半导体器件，它是各种类型放大电路中的重要组成部分。通过本章学习，主要要掌握以下内容：,上半部分（8学时）：,1. 晶体管的基本特性及性能检测；,2. 晶体管放大电路的分析方法；,3. 共射、共集、共基三种放大器性能特点；,下半部分（6学时）：,4. 多级放大器分析方法。,5. 功率放大器特性及其分析方法。,本章内容,2.1,晶体管的基本特性,(3学时),2.2,三极管性能检测,(1学时),2.3,共射放大器,(2学时),2.4,共集与共基放大器,(2学时),2.5 多级放大器(2学时),2.6 放大器主要性能参数的测试(2学时),2.7 低频功率放大器(2学时),2.8 项目设计(放大电路的设计),本章小结,2.1 晶体管的基本特性,2.1.1 结构类型与电流关系,晶体管由两个PN结构成，根据PN结连接方法的不同，晶体三极管分为PNP型和NPN型两种。,(a)PNP型结构与符号 (b)NPN型结构与符号,晶体三极管在实际应用时，总要将它的三个极组成一个输入端和一个输出端，其中一个极为输入、输出回路的公共端。,图2-2 晶体三极管的三种基本组态,(a)共发射极(b)共基极(c)共集电极,晶体管的各极电流关系：,I,E,I,B,I,C,(a) (b)(c),图2-3 晶体三极管电流分配关系,(a)NPN管(b)PNP管(c)NPN共射电路,U,CE,U,BE,U,CB,图2-4 晶体管输入特性与输出特性的测试电路,2.1.2 晶体管的特性曲线,当晶体三极管工作在放大状态时，集电极电流,I,C,是基极电流,I,B,的,倍，即,1.输入特性与转移特性,晶体管的输入特性是指以集-射电压,u,CE,为参变量时，基极电流,i,B,和发射结偏压,u,BE,之间的关系，即输入特性函数为,i,B,f,(,u,BE,)|,u,CE常数,晶体三极管的转移特性指以集-射电压,u,CE,为参变量时，集电极电流,i,C,和发射结偏压,u,BE,之间的关系。,2. 输出特性,晶体三极管的输出特性是指以基极电流,i,B,(或发射结偏压,u,BE,)为参变量时，集电极电流,i,C,和集-射电压,u,CE,之间的关系。,截止区,图2-.6晶体三极管的输出特性曲线,S,输出特性曲线可分为三个不同的工作区域：截止区、放大区和饱和区。,各区特点已列于表2-1（参看教材P37）,例2-1,如图2-7a所示电路，晶体三极管V为硅管，,40，,V,CC,6V，,R,C,3k，,R,B,62k。输入电压,u,I为方波脉冲：低电平,U,IL,0V，高电平,U,IH,4V。画出输入电压为高、低电平时的等效电路，并求相应的输出电压,u,O,。,图2-7例2-1,(a)题图(b)晶体三极管截止时等效电路,(c) 晶体三极管饱和时等效电路,例2-2,如图所示电路，晶体三极管V为硅管，,50，,V,CC,12V，,R,C,3k，,R,E,1k。判断在下列情况下晶体三极管所处的工作状态：,R,B,10k、150k、300k；并求出相应的开路电压,U,o,。,图2-.8 例2-2,2.1.3 晶体管的主要参数,1. 电流放大系数,在放大区内,直流电流放大系数与交流电流放大系数基本相同.,2. 极间反向电流,1)反向饱和电流,I,CBO,，,2)穿透电流,I,CEO,(1,),I,CBO,。,(a) (b) (c) (d),图2-9 晶体三极管的极间反向电流,(a)NPN管的,I,CBO,(b)PNP管的,I,CBO,(c) NPN管的,I,CEO,(d) PNP管的,I,CEO,3. 极限参数,极限参数是表征晶体三极管能够安全工作的临界条件，也是选择管子的依据。,(1)集电极最大允许电流,I,CM,(2)集电极最大允许功耗,P,CM,(3)反向击穿电压,U,(BR)CEO,、,U,(BR)CBO,、,U,(BR)EBO,根据三个极限参数可以确定晶体三极管的安全工作区。,图2-10 晶体三极管的安全工作区,节 完,