模拟电子技术第一章第三节 双极型三极管

,*,第三节 双极型三极管,半导体三极管,晶体管(,transistor,),双极型三极管或简称三极管,制作材料：,分类：,它们通常是组成各种电子电路的核心器件。,双极结型三极管又称为：,硅或锗,NPN型,PNP型,下页,上页,首页,1,一、三极管的结构,三个区,发射区：,杂质浓度很高,基 区：,杂质浓度低且很薄,集电区：,无特别要求,发射结,集电结,集电区,基区,发射区,c,b,e,NPN型三极管的结构和符号,两个PN结,发射结,集电结,三个电极,发射极,e,基极,b,集电极,c,集电极,c,collector,基极,b,base,发射极,e,emitter,N,P,N,下页,上页,首页,2,R,b,R,c,V,BB,V,CC,e,c,b,发射极电流,二、三极管中载流子的运动和电流分配关系,发射,:,发射区大量电子向基区发射。,2.复合和扩散：,电子在基区中复合扩散。,3.收集：,将扩散过来的电子收集到集电极。,同时形成反向饱和电流,I,CBO,。,I,E,I,C,I,B,I,CN,I,EN,I,BN,I,CBO,集电极电流,基极电流,下页,上页,首页,动画,3,R,b,R,c,V,BB,V,CC,e,c,b,I,E,I,C,I,B,I,CN,I,EN,I,BN,I,CBO,I,C,=,I,Cn,+,I,CBO,I,E,=,I,Cn,+,I,Bn,I,C,=,I,E,+,I,CBO,当,I,CBO,I,C,时，可得,I,C,I,E,I,En,=,I,Cn,+,I,Bn,I,E,=,I,En,I,E,=,I,C,+,I,B,下页,上页,将 代入,I,C,=,I,Cn,+,I,CBO,得,I,Cn,=,I,E,通常将,定义为,共基直流电流放大系数。,首页,4,I,C,I,B,I,E,=,I,C,+,I,B,I,C,=,I,E,+,I,CBO,代入 得,I,C,=,1,-,I,B,+,1,-,1,I,CBO,=,1,-,令,可得,I,C,=,I,B,+（,1,+）,I,CBO,I,C,=,I,B,+,I,CEO,当,I,CEO,1,时的一条输入特性来代表。,u,BE,/V,i,B,/,A,O,三极管的输入特性,下页,上页,u,BE,i,B,+,-,u,CE,=0,V,BB,R,b,b,e,c,三极管的输入回路,首页,7,2.输出特性,i,C,/mA,O,u,CE,/V,i,B,=80,60,40,20,0,i,C,=,f,(,u,CE,),i,B,=常数,饱和区,放,大,区,截止区：,i,B,0,的,区域，,i,C,0,，,发射结和集电结都反偏。,3.饱和区：,发射结和集电结都正偏，uCE较小，iC 根本不随iB 而变化。,当uCE=uBE 时，为临界饱和；当uCE uBE 时过饱和。,截止区,下页,上页,首页,动画,2.,放大区,：,发射结正偏，集电结反偏,i,C,=,i,B,8,发射结反向偏置,集电结反向偏置,三极管工作在截止区,可调换,V,BB,极性。,发射结反向偏置,三极管工作在截止区,可调换,V,CC,极性,或将,VT,更换为,PNP,型。,两PN结均正偏,三极管工作在饱和区。,例1.3.1 判断图示各电路中三极管的工作状态。,0.7V,VT,0.3V,下页,上页,R,b,R,c,V,CC,V,BB,VT,R,b,R,c,V,CC,VT,首页,9,V,BB,=,i,B,R,b,+,u,BE,i,B,i,C,i,B,=,46.5,A,i,B,=,2.3,mA,假设三极管饱和，,U,CES,=,0.3,V,那么,I,CS,=,V,CC,-,U,CES,R,c,=,4.85,mA,i,B,I,CS,假设成立，,三极管工作在饱和区。,或者,i,C,=,i,B,=,23,mA,u,CE,=,V,CC,-,i,C,R,c,=-,36,V,发射结正偏集电结正偏，,三极管工作在饱和区。,下页,上页,R,b,R,c,V,CC,V,BB,VT,2k,20k,10V,10V,=50,首页,11,四、三极管的主要参数,2.反向饱和电流,=,i,C,i,B,I,C,I,B,共基直流电流放大系数,=,i,C,i,E,共基电流放大系数,=,I,C,I,E,共射直流电流放大系数,集电极和基极之间的反向饱和电流,I,CBO,集电极和发射极之间的穿透电流,I,CEO,I,CEO,=（,1,+）,I,CBO,两者满足,1.电流放大系数,共射电流放大系数,下页,上页,首页,12,3.极限参数,a.集电极最大允许电流,I,CM,i,C,/mA,O,u,CE,/V,三极管的平安工作区,过流区,集射反向击穿电压,U,(BR)CEO,集基反向击穿电压,U,(BR)CBO,i,C,u,CE,=,P,CM,过压区,安 全,工作区,I,CM,过,损,耗,区,U,(BR)CEO,c.极间反向击穿电压,b.集电极最大允许耗散功率,P,CM,下页,上页,首页,13,下页,上页,五、PNP型三极管,PNP型三极管的放大原理与NPN型根本相同，,但外加电源的极性相反。,首页,V,BB,u,i,R,b,R,c,VT,+,-,u,O,V,CC,V,BB,u,i,R,b,R,c,VT,+,-,u,O,V,CC,14,在由PNP型三极管组成的放大电路中，,三极管中各极电流和电压的实际方向如图(a)所示，,根据习惯三极管中电流和电压的规定正方向如图(b)所示。,U,CE,U,BE,I,E,I,C,I,B,c,b,e,(,-,),(+),(+),(,-,),(a),U,CE,U,BE,I,E,I,C,I,B,c,b,e,(,-,),(+),(+),(,-,),(b),定量计算中，将得出PNP型三极管的UBE和UCE为负值。,在PNP型三极管的输入和输出特性曲线中，,电压坐标轴上将分别标注“-UBE和“-UCE。,电流实际方向与规定方向一致，,电压实际方向与规定方向相反。,下页,上页,首页,15,使用时，直接删除本页！,精品课件，你值得拥有,！,精品课件，你值得拥有,！,16,使用时，直接删除本页！,精品课件，你值得拥有,！,精品课件，你值得拥有,！,17,使用时，直接删除本页！,精品课件，你值得拥有,！,精品课件，你值得拥有,！,18,上页,首页,课堂练习,19,