双极型半导体三极管的电流分配与控制课件

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,*,*,2024/11/20,1.3.1,结构与符号,1.3.2,电流的分配与控制,1.3.3,伏安特性曲线,1.3.4,主要参数,1.3,双极型半导体三极管,半导体三极管有两大类型,一是,双极型半导体三极管,二是,场效应半导体三极管,双极型半导体三极管,是由两种载流子参与,导电的半导体器件,单极型半导体三极管是仅由,多子参与导电的半导体器件,2024/11/20,结构与符号,双极型三极管的结构如图。它有两种类型:,NPN,型和,PNP,型。,2024/11/20,结构与符号,双极型三极管的结构如图。它有两种类型:,NPN,型和,PNP,型。,e-b,间的,PN,结称为,发射结,c-b,间的,PN,结称为,集电结,中间部分称为基区，连上电极称为,基极,，,用,B,或,b,表示,一侧称为发射区，电极称为,发射极,，,用,E,或,e,表示,另一侧称为集电区和,集电极,，,用,C,或,c,表示,2024/11/20,内部结构特点：,发射区的掺杂浓度最大，,基区的掺杂浓度最小。,集电区的面积比发射区的面积大，,它们并不对称。,基区要制造得很薄，,其厚度一般在几个微米至几十个微米。,结构与符号,？,2024/11/20,电流分配与控制,若在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压。,发射结正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为,I,EN,。,从基区向发射区有空穴的扩散运动，形成的电流,I,EP,。,在基区被复合的电子形成的电流是,I,BN,。,在集电结反偏电压的作用下，,进入集电,结形成集电极电流,I,CN,。,因集电结反偏，使集电区的少子形成漂移电流,I,CBO,。,2024/11/20,I,E,=,I,EN,+,I,EP,且,I,EN,I,EP,I,EN,=,I,CN,+,I,BN,且,I,EN,I,BN,I,CN,I,BN,I,C,=,I,CN,+,I,CBO,I,B,=,I,EP,+,I,BN,I,CBO,I,E,=,I,EP,+,I,EN,=,I,EP,+,I,CN,+,I,BN,=(,I,CN,+,I,CBO,)+(,I,BN,+,I,EP,I,CBO,),I,E,=,I,C,+,I,B,1.3.2,电流分配与控制,2024/11/20,(1)三种组态,双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种,组态,。,共集电极接法,，集电极作为公共电极;,共基极接法，,基极作为公共电极。,共发射极接法,，发射极作为公共电极；,三极管的三种组态,1.3.2,电流分配与控制,2024/11/20,(2)三极管的共基极电流放大系数,发射极电流,I,E,控制集电极电流,I,C,的关系可以用共基极电流放大系数系数来说明，定义:,1.3.2,电流分配与控制,2024/11/20,1.3.2,电流分配与控制,基极电流,I,B,控制集电极电流,I,C,的关系可以用共射极电流放大系数系数来说明，定义:,2024/11/20,1.3.3,伏安特性曲线,输入特性曲线,i,B,=,f,(,v,BE,),v,CE,=const,输出特性曲线,i,C,=,f,(,v,CE,),i,B,=const,共发射极接法的电压-电流关系,2024/11/20,(1)输入特性曲线,其中,v,CE,=0V,的那一条相当于发射结的正向特性曲线。,1.3.3,伏安特性曲线,当,v,CE,1V,时，,v,CB,=,v,CE,-,v,BE,0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，,且基区复合减少，,I,C,/,I,B,增大，特性曲线将向右稍微移动一些。,2024/11/20,共发射极接法输出特性曲线,（,2,）输出特性曲线,1.3.3,伏安特性曲线,如何解释饱和区曲线陡直？,如何解释在放大区曲线近似与横轴平行？,2024/11/20,输出特性曲线可以分为三个区域:,饱和区,i,C,受,v,CE,显著控制的区域，该区域内,v,CE,的数值较小，,一般,v,CE,0.7,V(,硅管)。此时,发射结正偏，集电结正偏。,截止区,i,C,接近零的区域，相当,i,B,=0,的曲线的下方。,此时，,发射结反偏，集电结反偏。,放大区,i,C,平行于,v,CE,轴的区域，曲线基本平行等距。,此时，,发射结正偏，集电结反偏，,电压大于0.7,V,左右(硅管)。,1.3.3,伏安特性曲线,（,2,）输出特性曲线,2024/11/20,1.3.4,主要参数,1.集电极基极间反向饱和电流,I,CBO,它相当于集电结的反向饱和电流。,2.集电极发射极间的反向饱和电流,I,CEO,相当于基极开路时，集电极和发射极间的反向饱和电流。,即输出特性曲线,I,B,=0,那条曲线所对应的,Y,坐标的数值。,极间反向电流,一、半导体三极管的参数分为三大类:,直流参数,交流参数,极限参数,2024/11/20,集电极最大允许功率损耗,P,CM,集电极电流通过集电结时所产生的功耗，,P,CM,I,C,V,CE,，,因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上。,1.3.4,主要参数,极限参数,集电极最大允许电流,I,CM,半导体三极管图片,1.3.4,主要参数,2024/11/20,二,.,半导体三极管的型号,国家标准对半导体三极管的命名如下:,3,D,G,110,B,第二位：,A,锗,PNP,管、,B,锗,NPN,管、,C,硅,PNP,管、,D,硅,NPN,管,第三位：,X,低频小功率管、,D,低频大功率管、,G,高频小功率管、,A,高频大功率管、,K,开关管,用字母表示材料,用字母表示器件的种类,用数字表示同种器件型号的序号,用字母表示同一型号中的不同规格,三极管,1.3.4,主要参数,2024/11/20,表,1.3.1,双极型三极管的参数,参,数,型,号,P,C,M,mW,I,C,M,mA,VR,CBO,V,VR,CEO,V,VR,EBO,V,I,C,BO,A,f,T,MHz,3,AX31D,125,125,20,12,6,*,8,3,BX31C,125,125,40,24,6,*,8,3,CG101C,100,30,45,0.1,100,3,DG123C,500,50,40,30,0.35,3,DD101D,5,A,5,A,300,250,4,2,mA,3,DK100B,100,30,25,15,0.1,300,3,DKG23,250,W,30,A,400,325,8,注：*为,f,1.3.4,主要参数,2024/11/20,例,：测量三极管三个电极对地电位如图所示，试判断三极管的工作状态。,截止,三极管工作状态判断,放大,饱和,(1),最大整流电流,IF,1.3.4,主要参数,