第2章:晶体三极管
第二章 双极型晶体三极管
第二章 双极型晶体三极管(BJT )§2.1 知识点归纳一、BJT 原理·双极型晶体管(BJT )分为NPN 管和PNP 管两类(图2-1,图2-2)。
·当BJT 发射结正偏,集电结反偏时,称为放大偏置。
在放大偏置时,NPN 管满足C B C V V V >>;PNP 管满足C B E V V V <<。
·放大偏置时,作为PN 结的发射结的V A 关系是:/BE T v V E ES i I e =(NPN ),/E B T v VE ES i I e =(PNP )。
·在BJT 为放大偏置的外部条件和基区很薄、发射区较基区高掺杂的内部条件下,发射极电流E i 将几乎转化为集电流C i ,而基极电流较小。
·在放大偏置时,定义了CNE i i α=(CN i 是由E i 转化而来的C i 分量)极之后,可以导出两个关于电极电流的关系方程:C E CBO i i I α=+(1)C B CBO B CEO i i I i I βββ=++=+其中1αβα=-,CEO I 是集电结反向饱和电流,(1)CEO CBO I I β=+是穿透电流。
·放大偏置时,在一定电流范围内,E i 、C i 、B i 基本是线性关系,而BE v 对三个电流都是指数非线性关系。
·放大偏置时:三电极电流主要受控于BE v ,而反偏CB v 通过基区宽度调制效应,对电流有较小的影响。
影响的规律是;集电极反偏增大时,C I ,E I 增大而B I 减小。
·发射结与集电结均反偏时BJT 为截止状态,发射结与集电结都正偏时,BJT 为饱和状态。
二、BJT 静态伏安特性曲线·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。
BJT 常用CE 伏安特性曲线,其画法是:输入特性曲线:()CE B BE V i f v =常数(图2-13)输出特性曲线:()B B CE I i f v =常数(图2-14)·输入特性曲线一般只画放大区,典型形状与二极管正向伏安特性相似。
《晶体三极管》课件
晶体三极管的分类
有两种主要的晶体三极管 类型:PNP和NPN。
2. 晶体三极管的工作原理
1
简单电路
晶体三极管可以作为放大器、开关和振荡器在各种电路中发挥作用。
2
放大器电路
晶体三极管可以放大信号的幅度,使其更适合其他电路的输入。
3
开关电路
晶体三极管可以控制电流的通断,用于构建开关电路。
3. 晶体三极管的应用
5. 晶体三极管的优缺点
1 优点
小巧、高频响应、低功耗、可靠性高、成 本低。
2 缺点
温度敏感、容易受到噪声干扰、容易烧毁。
6. 结论
总结
晶体三极管是一种重要的电子元器件,广泛应用于各种电路和电子设备中。
展望
随着科技的发展,晶体三极管不断改进,将在更广泛的领域发挥作用。
《晶体三极管》PPT课件
晶体三极管是电子学中重要的元器件之一,本课件将介绍晶体三极管的结构、 工作原理、应用、特性以及优缺点,帮助您全面了解晶体三极管。
1. 介绍晶体三极管
ห้องสมุดไป่ตู้
什么是晶体三极管?
晶体三极管是一种半导体 器件,可用作放大,开关 和振荡器。
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个不同掺 杂的半导体区域构成:发 射区,基区和集电区。
放大器
晶体三极管可用于构建各类放 大器,如音频放大器、射频放 大器等。
开关
晶体三极管可以用于构建数字 电路和模拟电路中的开关。
振荡器
晶体三极管可以作为振荡器的 关键元件,产生无线电频率信 号。
4. 晶体三极管的特性
基本参数
• 电流放大倍数 • 最大可承受电压 • 最大可承受功率
变化规律
• 输入特性曲线 • 输出特性曲线 • 电流-电压关系
第二章 晶体三极管和场效应晶体管
第二章晶体三极管和场效应晶体管一、是非题(1)为使晶体管处于放大工作状态,其发射结应加反向电压,集电结应加正向电压。
()(2)无论是哪种晶体三极管,当处于放大状态时,b极电位总是高于e极电位,c极电位也总是高于b极电位。
()(3)晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体(N型或P型)构成的,所以e极和c极可以互换使用。
()(4)晶体三极管的穿透电流I CEO的大小不随温度而变化。
()(5)晶体三极管的电流放大系数β随温度的变化而变化,温度升高,β减少。
()(6)对于NPN三极管,当V BE>0,V BE>V CE,则该管的工作状态是饱和状态。
()(7)已知某三极管的射极电流I E=1.36mA,集电极电流I C=1.33mA,则基极电流I B=30微安。
()(8)某晶体三极管的射极电流I B=10微安时,I C=0.44mA;当I B=20微安时,I C=0.89mA 则它的电流放大系数β=45。
()(9)可以用两个二极管连接成一个三极管。
()(10)晶体三极管具有电压放大作用。
()二、填空题1、晶体三极管的三个电极分别称为、、。
三极管在放大电路中,PNP管电位最高的一极是,NPN管电位最高的一极是。
此时,三极管发射结为偏置,集电结为偏置。
晶体三极管工作在饱和区和截止区时,具有特性,可应用于脉冲数字电路中。
2、测得工作在放大电路中的晶体管的两个电极在无交流信号输入时的电流大小及方向如图2-1所示,则另一电极的电流大小为,该管属于管(PNP NPN)。
0.1mA4mA-++ 10K20K1V图2-13、工作在放大区的某三极管,基极电流从20μA增大到40μA,集电极电流从1mA变为2mA,则该三极管的电流放大倍数为。
4、当晶体三极管工作在饱和状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结处于偏置。
当工作在放大状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结于偏置。
当工作在截止状态时,其特点是集电结处于偏置,发射结于偏置。
晶体三极管及其基本放大电路
22
2.4、三极管的主要参数
• 1、电流放大系数 • i)共射极电流放大系数
直流电流放大系数 IC
IB
交流电流放大系 数 Vic
Vib
h( fe 高频)
一般工作电流不十分大的情况下,可认为
Ma Liming
Electronic Technique
23
ii)共基极电流放大系数
共基极直流电流放大系数
3
6
9
IB=0 12 vCE(V)
区时, 有:VB>VC Rb
+
-
UBB
Ma Liming
+ 对于PNP型三极管,工作在饱和区 UCC 时, 有:VB<VC<VE
-
Electronic Technique
13
例:如图,已知三极管工作在放大状态, 求:1).是NPN结构还是PNP结构?
Ma Liming
Electronic Technique
20
方法二:用万用表的 hFE档检测 值
1. 拨到 hFE挡。
2.将被测晶体管的三个引脚分别插入相应的插孔 中(TO-3封装的大功率管,可将其3个电极接 出3根引线,再插入插孔),三个引脚反过来 再插一次,读数大的为正确的引脚。
3.从表头或显示屏读出该管的电流放大系数。
N
b
c PV
Rb
eN
+
-
UBB
Ma Liming
+
UCC 对于PNP型三极管,工作在放大区 - 时, 有:VC<VB<VE
Electronic Technique
10
iC(mA ) 4 3
2 1
晶体三极管_结构及放大原理
晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管;在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。
一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就形成三极管。
2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型,基极为N的称为PNP型。
二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件:发射结正偏且集电结反偏。
发射结正偏:发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏:基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。
如果发射结正偏,集电结也正偏,出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区,同时集电区的载流子也漂移到基区。
1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏:发射区载流子向基区扩散,基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏,非平衡少子运动:从发射区过来的载流子到达基区后,称为非平衡少子(基区是P带正电,载流子是电子,所以是非平衡少子;基区空穴虽然是多子,但是数量比较少),一方面与基区的空穴复合(少量);另一方面,由于集电极反偏,会产生非平衡少子的漂移运动,非平衡少子从基区漂移到集电极,从而产生漂移电流。
由于集电极面积非常大,所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子,由于集电极反偏,所以对基区的非平衡少子有吸引,集电极带正电,非平衡少子带负电)
③集电极反偏,少子漂移电流:由于集电结反偏,处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区;集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数:放大系数:I c=(1+β)I B
2.交流放大系数:直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。
第二章_双极型晶体三极管(BJT)
传输到集电极的电流 发射区注入的电流
ICn
Rb
IE
IC ICBO IC
EB
IE
IE
一般要求 ICn 在 IE 中占的比例尽量大
ICBO IB
b IBn
c
IC
ICn
IEn e IE 一般可达 0.95 ~ 0.99
Rc EC
13
(2) i与C 的i关B 系
输入
b
+
cUCE 输出
e
V 回路UCE
回路
V
UBE
电流,UCE是输出电压;
VCC
25
1、共射输入特性曲线
I B f (U BE ) UCE 常数
(1) UCE = 0 时的输入特性曲线
Rb IB b c
VBB
+e
UBE _
IB/A
UCE 0
类似为PN结正偏时的伏安特性曲线。
O
U BE / V
IE = IC + IB IC IE ICBO
IB=IBn-ICBO
当IE=0时,IC=ICBO
IC ( IC IB ) ICBO
1
IC 1 IB 1 ICBO
IC IB (1 )ICBO
= IB ICEO
穿透电流。
其中:
1
共射直流电流放大 系数。
14
IC IB ICEO
• 直流参数
– 直流电流放大系数 和
– 极间反向电流 和ICBO ICEO
• 交流参数
– 交流电流放大系数 和
– 频率参数 和 f
fT
• 极限参数
集电极最大允许电流ICmax 集电极最大允许功耗PCmax 反向击穿电压
晶体三极管的工作原理
晶体三极管的工作原理
晶体三极管是一种常用的电子器件,由PN结组成。
它具有放
大和开关功能,在电子设备中扮演着重要的角色。
晶体三极管的工作原理涉及到两个主要的区域:基区和发射区。
基区位于PN结中间,发射区位于PN结的一侧。
在正常工作
状态下,基区与发射区之间存在两个反向偏置,即两个PN结
的结电位均高于基位。
当施加一个适当的电压到基区时,基区与发射区之间的PN结
被击穿,导致电流流过发射区。
这个电流的大小与施加到基区的电压成正比,因此可以被用来放大电信号。
这个过程也称为晶体三极管的放大作用。
晶体三极管的开关作用也是基于PN结的反向偏置。
当基区施
加的电压小于某个阈值时,PN结不会被击穿,发射区不会导通,晶体三极管处于关闭状态。
相反,当基区施加的电压大于阈值时,PN结被击穿,产生一个连续的电流,晶体三极管处
于开启状态。
基区电压的变化使得发射区的电流随之变化,这允许晶体三极管在电子电路中进行放大或开关操作。
晶体三极管的放大倍数由PN结的性质和电路的设计决定。
总之,晶体三极管利用PN结的特性,在适当的电压和电流下,能够实现电信号的放大和开关功能。
这使得它在各种电子设备中得到广泛应用。
电子技术课件第二章三极管及基本放大电路
2.三极管的主要参数
(1)直流参数 反映三极管在直流状态下的特性。
直流电流放大系数hFE 用于表征管子IC与IB的分配比例。
漏电电流。ICBO大的三极管工作的稳定性较差。
集—基反向饱和电流ICBO 它是指三极管发射极开路时,流过集电结的反向
ICBO测量电路
ICEO测量电路
加上一定电压时的集电极电流。ICEO是ICBO的(1+β)倍,所以它受温度影响不可忽视。
性。 A——PNP锗材料,B——NPN锗材料, C——PNP硅材料,D——NPN硅材料。
三极管型号的读识 3 A G 54 A
规格号
第三部分是用拼音字母表示管子的类型。
X——低频小功率管,G ——高频小功率管, D——低频大功率管,A ——高频大功率管。
三极管 NP锗材料 高频小功率 序号
第四部分用数字表示器件的序号。 第五部分用拼音字母表示规格号。
饱和区 当VCE小于VBE时,三极管的发
四、三极管器件手册的使用
三极管的类型非常多,从晶体管手册可以查找到三极管的型号,主要用途、主 要参数和器件外形等,这些技术资料是正确使用三极管的依据。
1.三极管型号
国产三极管的型号由五部分组成。
第一部分是数字“3”,表示三极管。 第二部分是用拼音字母表示管子的材料和极
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
(1)温度影响 (2)电源电压波动 (3)元件参数改变
二、分压式偏置放大电路 1.电路组成
Rb1是上偏置电阻,Rb2是下偏置电阻。电源电压经Rb1、Rb2串联分压后为三极 管提供基极电压VBQ。Re起到稳定静态电流的作用,Ce是Re的交流信号旁路电容。
分压式偏置放大电路
放大电路的电压和电流波形
第二章-晶体管
(1)共基直流放大系数 IC
IE
(2)共基交流放大系数
IC
I E
由于ICBO、ICEO 很小,因此 在以后的计算中,不必区分。
二、极间反向电流
1 ICBO
发射极开路时,集电极—基极间的反向电流,称为集 电极反向饱和电流。
2 ICEO
基极开路时,集电极—发射极间的反向电流,称为集 电极穿透电流。
T
( 0.5 ~ 1) / C
2.3.2 晶体管的主要参数 一、电流放大系数
1.共射电流放大系数
(1) 共射直流放大系数 反映静态时集电极电流与基极电流之比。
(2) 共射交流放大系数 反映动态时的电流放大特性。
由于ICBO、ICEO 很小,因此 在以后的计算中,不必区分。
2. 共基电流放大系数
a. 受控特性:iC 受iB的控制
uCE=uBE 4
放
IB=40μ A
iC iB
饱 和3
30μ A
区
大 20μ A
iC iB
2
区
10μ A
1
b. 恒流特性:当 iB 恒定时,
0
uCE 变化对 iC 的影响很小
0μ A iB=-ICBO
5
10
15
uCE/V
截止区
即iC主要由iB决定,与输出环路的外电路无关。
iC主要由uCE决定 uCE ↑→ iC ↑
iC /mA
=80μA =60μA =40μA
=20μA
25℃
uCE /V
(3)当uCE增加到使集电结反偏电压较大时,运动 到集电结的电子基本上都可以被集电区收集,
此后uCE再增加,电流也没有明显得增加,特 性曲线几乎平行于与uCE轴
晶体三极管工作原理
晶体三极管工作原理
晶体三极管(Transistor)是一种常用的电子器件,它由两个PN结组成,有三个电极:一个是发射极(Emitter),一个是基极(Base),一个是集电极(Collector)。
晶体三极管的工作原理基于PN结的内部电场和电流的控制。
当发射结(E-B结)正向偏置,基结(B-C结)反向偏置时,处于正向有源区的发射结就会注入电子到基区,这些注入的电子被基区的金属接触到的金属探针吸引到集电极处。
从而形成从发射极到集电极的电流,这就是晶体三极管的放大功能。
晶体三极管的放大倍数可以通过控制基极电流来调节。
当基极电流增加时,由于PN结的注入效应,使得发射电流增加,由此引起集电电流的增加。
这样,通过小的基极电流,能够控制输出电流的放大,使得晶体三极管成为电子放大器的关键。
晶体三极管在电子电路中广泛应用,例如在放大器电路中,可以根据需要选择晶体三极管的型号和参数来实现不同的放大功能。
另外,在逻辑门电路中,晶体三极管也可用作开关元件,实现不同输入信号的转换。
需要注意的是,晶体三极管的工作需要符合一定的工作条件,比如合适的偏置电压和电流等,才能正常发挥其功能。
对于不同的应用场景,需要适当调整晶体三极管的工作状态,以获得最佳的性能。
半导体三极管教案
教师环视学生集中学生注意力
学生回答
教师叙述
10分钟
15分钟
教学环节
教 学 内 容
教学活动
时间
讲授新课
小 结
作业:
课后回顾
输出特性曲线把三极管分为三个区域:截止区、放大区和饱和区
1)截止区:
条件:发射结反偏,集电结反偏
特点:IB=0,IC≈ICE0≈0
教学环节
教学内容
教学活动
时间
组织教学
复习旧课
导入新课
讲授新课
考勤,教师组织学生做好上课准备
课前教育:
1.三极管的结构、符号
2.三极管放大的实质是什么?
3.三极管进行电流放大的外部条件
在实际中使用三极管要了解它的特性,用什么来反映三极管的特性呢?
§2-1三极管
三、三极管的特性曲线
1、输入特性:UCE保持一定时,加在基极和发射极之间的电压UBE和基极电流IB之间的关系。
3)集电极最大允许耗散功率PCM
1、三极管的特性曲线
2、三极管的三种工作状态
3、三极管的极性、材料、类型的识别
习题册1-3部分习题
教师板书,学生听述并记录笔记
学生听述并思考
15分钟
5分钟
课题名称第二章晶体三极管
§2-1晶体三极管
教学目的1、认识三极管的特性曲线
2、知道三极管的三种工作状态
3、会识别三极管的极性、材料、类型
教学重点三极管的特性曲线、三极管的三种工作状态
教学难点三极管的极性、材料、类型的识导入新课→讲授新课→练习→小结→作业
2)放大区:
条件:发射结正偏,集电结反偏
第二章、三极管
第二章、三极管一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分)1、晶体三极管内部由( )个PN 结构成。
A 、一个B 、二个C 、三个D 、多个2、如果测得一个放大电路中其三极管的直流电压U CE <1V,则它处于( )。
A 、放大状态 B 、饱和状态 C 、截止状态3、有万用表测得PNP 晶体管三个电极的电位分别是V C =6V ,V B =0.7V ,V E =1V 则晶体管工作在( )状态。
A 、 放大B 、截止C 、饱和D 、损坏 4、三级管工作在放大区,要求( )A 、发射结正偏,集电结正偏B 、发射结正偏,集电结反偏C 、发射结反偏,集电结正偏D 、发射结反偏,集电结反偏5、一只NPN 型三极管三极电位分别有V C =3.3V ,V E =3V ,V B =3.7V ,则该管工作在( ) A .饱和区 B .截止区 C .放大区 D .击穿区6、下列三极管各个极的电位,处于放大状态的三极管是( )A V C =0.3V ,V E =0V , VB =0.7V B VC =-4V , V E =-7.4V ,V B =-6.7V C V C =6V , V E =0V , V B =-3VD V C =2V , VE =2V , V B =2.7V7、工作在放大区的某三极管,如果当I B 从12μA 增大到22μA 时,I C 从1mA 变为2mA ,那么它的β约为( )。
A. 83B. 91C. 100 D 、50 8、工作于放大状态的PNP 管,各电极必须满足( )A 、U C > UB > U E B 、UC < U B < U E C 、U B >U C > U ED 、U C > UE > U B 9、NPN 型三极管处在放大状态时是( )A 、U BE <0, U BC <0B 、U BE >0, U BC >0 C 、U BE >0, U BC <0D 、U BE <0, U BC >0 10、PNP 型三极管处在放大状态时是( )A 、U BE <0, U BC <0B 、U BE >0, U BC >0 C 、U BE >0, U BC <0D 、U BE <0, U BC >0 11、在三极管的共发射极输入特性曲线中,曲线与( )对应。
第2章-逻辑门电路
高速,可代替74HC
高速,可代替74HCT
2.4.1.MOS反相器
2. MOS反相器
(1)电阻负载MOS电路:
如图2-37(a)所示,在这种反相器 中,输入器件是增强型MOS管,负载是线性 电阻。这种反相器在集成电路中很少采用。
(2)E/E MOS(Enhancement/Enhancement MOS) 反相器:
2.三态输出门电路(TSL门) 图227 三态门
三态输出门电路简称三态门,用 TSL(Three Sate Logic)表示,TSL电路的 主要特点是输出共有3种状态,即逻辑高电 平、逻辑低电平和高阻态。
图2-27所示为三态门电路及逻辑符号。 图中EN为三态使能端,A、B为输入逻辑变 量,Y为电路输出。
74F
速度比标准系列快近5倍, 功耗低于标准系列
2.2.1.TTL与非门的典型电路 及工作原理
1. 电路结构
电路由输入级、中间级和输出级三部 分组成。
2. 基本工作原理
(1)TTL工作在关态(截止态)
当输入信号A、B、C中少一个为低电 位(0.3V)时:
VO = VOH = VCC – VR2 – VBE3 – VD4 =5V-0.7V-0.7V =3.6V
实现了输出高电平,此时TTL工作在关 态,也称截止态。
(2)TTL工作在开态(饱和态)
输出电压Vo为
VO = VOL = VCES4 = 0.3V 实现了输出低电平,此时TTL工作在开 态,也称饱和态。
通过以上分析可知,当输入信号中至 少一个为低电位,即VI=ABC= VIL时,输出 高电平,即VO = VOH ;当输入信号全部为 高电位时,即VI=ABC= VIH时,输出低电平, 即VO = VOL。说明电路实现了与非门的逻辑 关系,即
三极管及其放大电路
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
2.1.3 .BJT的特性曲线
BJT的特性曲线是指各电极电压与电流之间 的关系曲线,它是BJT内部载流子运动的外部 表现。
工程上最常用的是BJT的输入特性和输出特 性曲线。
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
以共射放大电路为例:
输入特性:iBf vBEvCE 常 数 输出特性: iCf vCEiB常数
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
输出特性曲线可以划分为三个区域: 饱和区——iC受vCE控制的区域,该区域内vCE的 数值较小。此时Je正偏,Jc正偏
iC /mA
25℃
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /V
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
饱和区——iC受vCE显著控制的区域,该区域内vCE的数值较 小。此时Je正偏,Jc正偏。
电压增益2= 0lgAV dB 电流增益2= 0lgAI dB
由于功率与电压(或电流)的平方成比例, 因此功率增益表示为:
功率增益=10lgAP
【 AP
Po 】 Pi
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
2.2.2
+
VS
-
R
=
i
Vi I i
输入电阻Ri
I i
Io
+
+
Rs Vi
放大电路 Ri (放大器)
2.3 共射基本放大电路
共射基本放大电路组成
放大的外部条件
输入回 路
输出回 路
两个回路 正确的直流偏置
ui为小信号 ui和VBB串接 RB为基极偏置电阻
RC为集电极偏置电
阻
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
第2章 晶体三极管的基础知识
第二章晶体三极管和单级低频小信号放大器第一节晶体三极管的基础知识知识点1 理解晶体三极管的结构、分类、符号和基本联接方式【典型例题】【例1】判断题()在共发射极接法中,输入信号从基极入,集电极出。
【解析】共发射极接法的公共端为发射极,信号从基极和发射极之间输入,从集电极和发射极之间输出。
本题描述不清晰,易导致误会。
【答案】答案为×。
【例2】选择题晶体三极管基本连接方式中既能放大电流又能放大电压的联接方式是()。
A.共发射极B.共集电极C.共基极D.共漏极【解析】共集电极接法只有电流放大作用,没有电压放大;共基极接法只有电压放大作用,没有电流放大;只有共发射极接法既能放大电流又能放大电压。
【答案】选择A。
【一课一练】一、判断题()1.晶体三极管有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是锗NPN和硅PNP 两种三极管。
()2.晶体三极管的管脚有三个,分别是发射极、门极、基极。
()3.晶体管由两个PN结组成,所以可以用两个二极管反向连接起来充当晶体管使用。
()4.晶体三极管的集电极和发射极可以互换使用。
()5.用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极,红表笔分别接三极管另外两电极,观察指针偏转情况。
若两次的测量阻值都大或是都小,则引脚所接就是基极。
二、选择题1.晶体三极管在三个掺杂区域中,位于中间的区域为()。
A.发射区B.集电区C.基区D.共极区2.晶体三极管的图形符号中,有箭头的电极为()。
A.发射极B.基极C.集电极D.公共极3.如图2-2-4所示,该电路为()电路。
A.共基极B.共发射极C.共集电极图2-2-44.用指针式万用表的电阻档测量晶体三极管时,应该打的档位是()。
A.R×1B.R×10C.R×100D.R×10K5.晶体三极管在组成放大器时,根据公共端的不同,连接方式有()。
A.1B.2C.3D.4【知识点1参考答案】一、判断题ⅹⅹⅹⅹⅹ二、选择题 CACCC知识点2 识记晶体三极管的放大条件、放大作用和电流分配关系【典型例题】【例1】选择题三极管工作在放大状态时,其两个PN结必须满足()。
第二章半导体三极管及放大电路
(2)输出特性曲线 iC=f(uCE) iB=const
现以iB=60uA一条加以说明。
(1)当uCE=0 V时,因集电极无收集作用,iC=0。
(2) uCE ↑ → Ic ↑ 。
i C(mA)
IB =100uA IB =80uA
(3) 当uCE >1V后, 收集电子的能力足够强。 这时,发射到基区的电 子都被集电极收集,形 成iC。所以uCE再增加, iC基本保持不变。 同理,可作出iB=其他值的曲线。
3dB带宽 fL 下限截 止频率 上限截 fH 止频率 f
通频带: fbw=fH–fL
2.4 单管共射放大电路的工作原理
一.三极管的放大原理
三极管工作在放大区: 发射结正偏, 集电结反偏。
IC +△IC I B +△IB T
+ +
+△UCE UCE
+
放大原理:
Rb VBB
ui →△UBE→△IB
UBE+△ UBE -
IC IB
i = C i B
△ iC
2.3 1.5
△ iB
IB =60uA IB =40uA IB =20uA IB=0 uCE (V)
I C 2.3mA 38 I B 60A
iC (2.3 1.5)mA = 40 iB (60- 40)A
(2)共基极电流放大系数:
放大区——
放大区
IB =100uA IB =80uA IB =60uA IB =40uA IB =20uA IB=0 uCE (V)
曲线基本平行等 距。 此时,发 射结正偏,集电 结反偏。 该区中有:
IC=IB
截止区
四. BJT的主要参数
三极管识别及检测.
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
指针式万用表
注意事项:
红表笔是(表内)负极,黑表笔是(表内)正极。 在 R 1 k 档或 R 100 档进行测量。 请回答此管是
什么类型管呢? 请回答是什么类 测量时手不要接触引脚。 型管呢?
1k 1k
C B
E B
C E
10
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
作业: 1、总结晶体三极管的测试方法,写清楚晶 体三极管管型、引脚等的具体测试过程 2、网上查资料,熟悉三极管选用应注意的 全部内容
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模拟电子技术
第2章 晶体三极管及其应用
实验三
半导体三极管的测试
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第2章 晶体三极管及其应用
一、外型、封装及引脚排列
小功率金属壳与塑料壳三极管外形图
E
C
E
C
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B
B
2
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第2章 晶体三极管及其应用
三极管9013参数 最大耗散功率(PCM):0.625W 最大集电极电流(ICM):0.5A 集电极-发射极击穿电压(VCEO):25V 集电极-基极击穿电压(VCBO):45V 发射极-基极击穿电压(VEBO):5V 集电极-发射极饱和压降(VCE):0.6V 特怔频率(fr):150MHZ 放大倍数:D64-91 E78-112 F96-135 G122166 H144-220 I190-300
第2章 晶体三极管及其应用
二、万用表检测晶体三极管的方法
1、三颠倒,找基极 2、PN结,定管型 3、顺箭头,偏转大 4、测不出,动嘴巴
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(共集电极)
放大电路的组态是针对交流信号而言的。 观察输入信号作用在那个电极上,输出信号从那 个电极取出,此外的另一个电极即为组态形式。
2.4 晶体三极管伏安特性曲线(可由图示仪直接测出)
伏安特性曲线是三极管通用的曲线模型,它适用于任何工作 模式。 (三极管有三种组态,以共发射极为例) IC IB
放大区( VBE 0.7V, VCE>0.3V)
条件
发射结正偏 集电结反偏
具有正向受控作用 满足IC= IB + ICEO VCE曲线略上翘
IC /mA
IB = 40 A
30 A
20 A 10 A 0 0 VCE /V
特点
上翘原因—基区宽度调制效应(VCE IC略) 说明 上翘程度—取决于厄尔利电压VA
三极管结构示意图及电路符号
发 射 极 e
结构示意图: + N P
发射区
发射结Je 基区 基极b
电路符号:
N
集电区
集电结Jc 集 电 极 c
NPN管
发 射 极 e
+ P
发射区
N
:
P
集电区
基区
集 电 极 c
基极b
PNP管
三极管内部结构特点:发射区高掺杂;基区很薄;集电结面积大
从结构看:
从电路符号看:
特点:IC 0,IB 0。 击穿区:反向击穿电压V(BR)CEO
饱和区( VBE 0.7V,VCE<0.3V )
IC /mA IB = 40 A
30 A
20 A 10 A 0 0 VCE /V
条件: 发射结正偏,集电结正偏。 特点: IC不受IB控制,而受VCE影响。
VCE略增,IC显著增加。
IE
IEn IBp
IBn
ICn
ICBO
常用Icn和IE的比值来衡量管子 的质量
IC
ICn I En IC I E 1
IB
IC IE
且令
I B I Bn I Bp I CBO I E IC I B
I En I Bp
1
1
IC I B ( 1 )I CBO I B I CEO I B
IC /mA
VA
0
VCE /V
基宽WB越小调制效应对IC影响越大则VA越小。 在考虑三极管基区宽度调制效应时,电流IC的 修正方程:
I C I Se
VBE VT
与IC的关系:
VCE (1 ) VA
在IC一定范围内 近似为常数。 考虑上述因素,IB等量增加时, 输出曲线不再等间隔平行上移。
由于VCE=VCB+VBE 因此当VBE一定时: VCEVCB
IEBO +ICBO
VBE(on) V /V BE
基区宽度调制效应
E B WB C
WB 复合机会 IB 曲线右移。
注:VCE>0.3V后,曲线移动可忽略不计。
输出特性曲线
输出特性曲线可划 分四个区域: 饱和区、放大区、 截止区、击穿区。
2.2
晶体三极管的其它工作模式
2.2.1饱和模式 ( 发射结Je正偏,集电结Jc正偏)
三极管失去正向受控作用。即三极管的集电极电流 IC 不再受基极电流 IB 控制。
饱和模式直流简化电路模型
电路模型
IB
B
直流简化电路模型
C
B
IC +V CE(sat) E
IB
IC
C
VBE E
+
VBE(on) + E
VCC (+6V) RB1
100k
RC
1k
RB2
2k
T
RBB
RC
+ - VCC
VBB + -
解:
RBB RB1 // RB 2 1.95k
VBB RB2VCC 0.12V < VBE(on) RB1 RB2
所以三极管工作在截止模式 。 VC VCC 6V
作 业 Page 92~93 2-14 2-15
2.0 概
述
晶体三极管又称双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor :BJT)。
一、三极管的种类很多:
按材料分:硅三极管和锗三极管;
按结构分:NPN型管和PNP型管;
按频率分:高频管和低频管; 按功率分:小功率、中功率和大功率管等
无论那种类型的三极管,都是由两个靠得近且背 靠背(Back-to-Back)排列的PN结组成。按排列方式 不同,三极管分为NPN和PNP管。
0
IC
IC
0
VCE
截止区( VBE 0.5V, VCE 0.3V)
IC /mA IB = 40 A 30 A 20 A 10 A 0 0
近似为IB≤0以下区域
VCE /V
条件: 发射结反偏,集电结反偏。 特点: IC 0,IB 0
严格说,截止区应是IE = 0即IB = -ICBO以下的区域。
三极管特性——具有正向受控作用
在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ,主要 受正向发射结电压VBE的控制,而与反向集电结电压VCE 近似无关。
注意:NPN型管与PNP型管工作原理相似,但由于
它们形成电流的载流子性质不同,结果导致各极电流 方向相反,加在各极上的电压极性相反。
IE N+ P N IC IE P+ + N P IC
I E I En I Bp I En
Cn I CB 0 I C I Cn I CBO I I Cn
I CBO、I CEO的值越小,三极管的质量越高。
I E (1 ) I B
β表示,受发射结电压控制的基极电流IB对集电极电流IC的控制能力。
温度每升高1C,∆ / 增大(0.5 1)%,
温度每升高1 C ,VBE(on) 减小(2 2.5)mV
温度每升高10 C ,ICBO 增大一倍
IC I B ( 1 )ICBO I B ICEO
因而温度对三极管的影响集中体现在对集电 极电流的影响。
VCEQ VCC ICQ RC 4.41V
T
因为 VCEQ>0.3V,所以三极管工作在放大模式 。
VC = VCEQ= 4.41V
例2
若将上例电路中的电阻RB 改为10k,试重新 判断三极管工作状态,并计算VC。
VCC
RB
10k
解: 假设T工作在放大模式
I BQ VCC VBE(on) RB I BQ 15.9mA 530A
IE = 0时,击穿电压为V(BR)CBO
V(BR)CBO > V(BR)CEO
三极管安全工作区
IC
ICM PCM
IC ICM 要求 VCE<V(BR)CEO PC<PCM
0
V(BR)CEO
VCE
最大允许集电极电流ICM
(若IC>ICM 造成 )
反向击穿电压V(BR)CEO (若VCE>V(BR)CEO 管子击穿) 最大允许集电极耗散功率PCM (PC= IC VCE,若PC> PCM 烧管)
B
IB
IC
C B
IB V#43; E
IB
E
+ -VCE(sat)
E
E
截止模式直流简化电路模型 IB 0 IC 0
B C
E
E
三极管的三种连接方式——三种组态
ie E B ic T C B B E ic ie
ib
T
C
B E C
ib
T
E
C
(共基极)
(共发射极)
流值,它不同于二极管的反向饱和电流IS。
放大模式直流简化电路模型
电路模型
IB
B
直流简化电路模型
C B
IC
IB
E
IB
IC
VBE E
+
C
VBE(on) + E
IB
E
VBE(on)为发射结导通电压,工程上一般取: 硅管VBE(on)= 0.7V
锗管VBE(on)= 0.25V
三极管参数的温度特性
+ +
T
VCE
-
VBE
-
输入特性: IB= f1E ( VBE )
共发射极
输出特性: IC= f2E ( VCE )
VCE = 常数
IB = 常数
输入特性曲线
VCE一定: 类似二极管伏安特性。 VCE增加:
V(BR)BEO
IB /A VCE =0
0.3V 10V
0
正向特性曲线略右移。
即三极管工作于截止模式时,相当于开关断开。
截止模式直流简化电路模型
电路模型
IB
B
IC
C
直流简化电路模型 IB 0 IC 0
B C
VBE E
+
E
E
E
直流分析步骤: 确定三极管工作模式(以NPN为例) 。
只要VBE VBE(on) (发射结反偏) 假定放大模式,估算VCE : 放大模式 若VCE > VCE(sat) 若VCE<VCE(sat) 饱和模式 用相应简化电路模型替代三极管。
第二章 晶体三极管 BJT(Bipolar Junction Transistor)
2.0 2.2 2.3 2.4 概述 晶体三极管的其它工作模式及其电路模型 埃伯尔斯—莫尔模型 晶体三极管伏安特性曲线 2.1 放大模式下晶体三极管的工作原理及电路模型