《半导体晶体管》 (2)幻灯片
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(2)晶体管实现放大的外部条件是： 外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态；集电结处于
反向偏置状态。
(3)晶体管内部载流子的运动规律和电流放大
①发射区向基区扩散电子 ②电子在基区扩散和复合 ③集电区收集从发射区扩散过来的电子
半导体器件--晶体管
(4)电流分配
集电极电流：IC=ICn+ICBO≈ICn=βIB 发射极电流：IE=IEn+IEp≈IEn=ICn+IBn=IC+IB=(1+β)IB 基极电流： IB=IBn-ICBO≈IBn
半导体器件--晶体管
（2）特征频率fT 晶体管的值不仅与工作电流有关，而且与工作频率有关。
由于结电容的影响，当信号频率增加时，晶体管的将会下降。 当下降到1时所对应的频率称为特征频率，用fT表示。
3 极限参数
极限参数是指为了保证晶体管在放大电路中能正常地、安全 地工作而不能逾越的参数。
（1）集电极最大允许损耗功率PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗，PCM=ICUCE，因发
U(BR)CBO≈U(BR)CES＞U(BR)CER＞U(BR)CEO
半导体器件--晶体管
由最大集电极功率损耗PCM、ICM和击穿电压U(BR)CEO，在输
出特性曲线上还可以确定过损耗区、过流区和击穿区。输出特性 曲线上的过损耗区、过流区、击穿区和安全工作区见下图
输出特性曲线上的过损耗区、过流区、击穿区和安全工作区
半导体器件--晶体管
1.3.3 晶体管的主要参数
晶体管的参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。
1 直流参数
(1)直流电流放大系数
①共发射极直流电流放大系数 ②共基极直流电流放大系数
(2)极间反向电流
ICICE OIC
IC IB
IB
IE
①集-基间反向饱和电流ICBO ②集-射间反向饱和电流ICEO
半导体器件--晶体管
1.3.4 晶体管的选用原则
（1）在同一型号的管子中，应选反向电流小的，这样的管子温
度稳定性能较好。 值不宜选得过高，否则管子性能不稳定。
（2）若要求管子的反向电流小，工作温度高，则应选硅管；而 当要求导通电压较低时，则应选锗管。 （3）若要求工作频率高，必选用高频管或超高频管；若用于开 关电路，则应选用开关管。
ICEO和ICBO有如下关系：ICEO=(1+)ICBO
半导体器件--晶体管
2 交流参数 （1）交流电流放大系数
①交流共基集-射电流放大系数
IC
IE UCB常数
②交流共射集-基电流放大系数
IC
IEB UCE常数
在放大区，值基本不变，可在共射接法输出特性曲线上， 通过垂直于横轴的直线求取IC／IB。
晶体管各极电流的关系
半导体器件--晶体管
1.3.2 晶体管的特性曲线
1 输入特性曲线
当UCE不变时，输入回路中的电流与IB与电压UBE之间的关系
曲线称为输入特性曲线，即 IBf(UBE )UCE 常数
共发射极接法的输入特性曲线
其中UCE＝0V的那一条相当于发射结 的正向特性曲线。当UCE ≥1V时， UCB= UCE—UBE>0，集电结已进入反 偏状态，开始收集电子，使基区复合 减少，IC / IB增大，特性曲线将向右 稍微移动一些。但UCE再增加时，曲 线右移很不明显。因为UCE＝1V时， 集电结已把绝大多数电子收集过去，
(1)截止区 IC接近零的区域（即IB≤0的区 域），相当IB=0的曲线的下方。在截止区， 集电结和发射结均处于反向偏置
(2)放大区 IC平行于UCE轴的区域，曲线基 本平行等距。此时，发射结正偏，集电结 反偏
共射极接法输出特性曲线
(3)饱和区 在靠近纵轴附近，各条输出曲 线的上升部分属于饱和区，它是IC受UCE 显著控制的区域，该区域内UCE 的数值较 小，一般UCE＜0.7 V(硅管)。发射结和集 电结都处于正向偏置状态。
（4）必须使管子工作在安全区：注意PCM、ICM、U(BR)CEO值不要
超过极限范围。
半导体器件--晶体管
《半导体晶体管》 (2)幻灯 片
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半导体器件--晶体管
2 晶体管的三种连接方式
因为放大器一般为4端网络，而晶体管只有3个电极，所以组
成放大电路时，有一个电极作为输入与输出信号的公共端。根
据所选公共端电极的不同，有以下三种连接方式:共基极、共发
射极和共集电极。
c IC b
e IE
IC c
e IE b
IB
e
IE
IB b
IB
c
IC
共射接法 共基接法 共集接法
晶体管的三种连接方式
半导体器件--晶体管
3 晶体管的电流放大作用 (1)晶体管实现放大的结构要求是： ■发射区高掺杂，多数载流子自由电子的浓度远大于基区多数载 流子空穴的浓度。 ■基区做的很薄，通常只有几微米到几十微米，而且是低掺杂。 ■集电极面积大，以保证尽可能收集到发射区发射的电子。
射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上。管子工作
时，集电结功耗PC<PCM，否则使集电结温升过高而烧坏。
半导体器件--晶体管
（2）集电极最大允许电流ICM
由于晶体管的电流放大系数β值与工作电流有关，工作电流太大， β就下降，使晶体管的性能下降，也使放大的信号产生严重失真。 一般定义当β值下降为正常值的1/3～2/3时的IC值为ICM。
收集电子数量不再明显增大。工程实 践上，就用UCE＝1V的输入特性曲线 代替UCE >1V以后的输入特性曲线。
半导体器件--晶体管
2 输出特性曲线
当IB不变时，输出回路中的电流IC与电压UCE之间的关系曲线 称为输出特性，即 ICf(U C E )|IB 常 数
通常把输出特Biblioteka 曲线分为三个工作区：（3）反向击穿电压 ①U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压。 ②U(BR)EBO——集电极开路时发射结的击穿电压。 ③U(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 ④U(BR)CER——BE间接有电阻时的击穿电压 ⑤U(BR)CES——BE短路时的击穿电压
几个击穿电压在大小上有如下关系：
反向偏置状态。
(3)晶体管内部载流子的运动规律和电流放大
①发射区向基区扩散电子 ②电子在基区扩散和复合 ③集电区收集从发射区扩散过来的电子
半导体器件--晶体管
(4)电流分配
集电极电流：IC=ICn+ICBO≈ICn=βIB 发射极电流：IE=IEn+IEp≈IEn=ICn+IBn=IC+IB=(1+β)IB 基极电流： IB=IBn-ICBO≈IBn
半导体器件--晶体管
（2）特征频率fT 晶体管的值不仅与工作电流有关，而且与工作频率有关。
由于结电容的影响，当信号频率增加时，晶体管的将会下降。 当下降到1时所对应的频率称为特征频率，用fT表示。
3 极限参数
极限参数是指为了保证晶体管在放大电路中能正常地、安全 地工作而不能逾越的参数。
（1）集电极最大允许损耗功率PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗，PCM=ICUCE，因发
U(BR)CBO≈U(BR)CES＞U(BR)CER＞U(BR)CEO
半导体器件--晶体管
由最大集电极功率损耗PCM、ICM和击穿电压U(BR)CEO，在输
出特性曲线上还可以确定过损耗区、过流区和击穿区。输出特性 曲线上的过损耗区、过流区、击穿区和安全工作区见下图
输出特性曲线上的过损耗区、过流区、击穿区和安全工作区
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1.3.3 晶体管的主要参数
晶体管的参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类。
1 直流参数
(1)直流电流放大系数
①共发射极直流电流放大系数 ②共基极直流电流放大系数
(2)极间反向电流
ICICE OIC
IC IB
IB
IE
①集-基间反向饱和电流ICBO ②集-射间反向饱和电流ICEO
半导体器件--晶体管
1.3.4 晶体管的选用原则
（1）在同一型号的管子中，应选反向电流小的，这样的管子温
度稳定性能较好。 值不宜选得过高，否则管子性能不稳定。
（2）若要求管子的反向电流小，工作温度高，则应选硅管；而 当要求导通电压较低时，则应选锗管。 （3）若要求工作频率高，必选用高频管或超高频管；若用于开 关电路，则应选用开关管。
ICEO和ICBO有如下关系：ICEO=(1+)ICBO
半导体器件--晶体管
2 交流参数 （1）交流电流放大系数
①交流共基集-射电流放大系数
IC
IE UCB常数
②交流共射集-基电流放大系数
IC
IEB UCE常数
在放大区，值基本不变，可在共射接法输出特性曲线上， 通过垂直于横轴的直线求取IC／IB。
晶体管各极电流的关系
半导体器件--晶体管
1.3.2 晶体管的特性曲线
1 输入特性曲线
当UCE不变时，输入回路中的电流与IB与电压UBE之间的关系
曲线称为输入特性曲线，即 IBf(UBE )UCE 常数
共发射极接法的输入特性曲线
其中UCE＝0V的那一条相当于发射结 的正向特性曲线。当UCE ≥1V时， UCB= UCE—UBE>0，集电结已进入反 偏状态，开始收集电子，使基区复合 减少，IC / IB增大，特性曲线将向右 稍微移动一些。但UCE再增加时，曲 线右移很不明显。因为UCE＝1V时， 集电结已把绝大多数电子收集过去，
(1)截止区 IC接近零的区域（即IB≤0的区 域），相当IB=0的曲线的下方。在截止区， 集电结和发射结均处于反向偏置
(2)放大区 IC平行于UCE轴的区域，曲线基 本平行等距。此时，发射结正偏，集电结 反偏
共射极接法输出特性曲线
(3)饱和区 在靠近纵轴附近，各条输出曲 线的上升部分属于饱和区，它是IC受UCE 显著控制的区域，该区域内UCE 的数值较 小，一般UCE＜0.7 V(硅管)。发射结和集 电结都处于正向偏置状态。
（4）必须使管子工作在安全区：注意PCM、ICM、U(BR)CEO值不要
超过极限范围。
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2 晶体管的三种连接方式
因为放大器一般为4端网络，而晶体管只有3个电极，所以组
成放大电路时，有一个电极作为输入与输出信号的公共端。根
据所选公共端电极的不同，有以下三种连接方式:共基极、共发
射极和共集电极。
c IC b
e IE
IC c
e IE b
IB
e
IE
IB b
IB
c
IC
共射接法 共基接法 共集接法
晶体管的三种连接方式
半导体器件--晶体管
3 晶体管的电流放大作用 (1)晶体管实现放大的结构要求是： ■发射区高掺杂，多数载流子自由电子的浓度远大于基区多数载 流子空穴的浓度。 ■基区做的很薄，通常只有几微米到几十微米，而且是低掺杂。 ■集电极面积大，以保证尽可能收集到发射区发射的电子。
射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上。管子工作
时，集电结功耗PC<PCM，否则使集电结温升过高而烧坏。
半导体器件--晶体管
（2）集电极最大允许电流ICM
由于晶体管的电流放大系数β值与工作电流有关，工作电流太大， β就下降，使晶体管的性能下降，也使放大的信号产生严重失真。 一般定义当β值下降为正常值的1/3～2/3时的IC值为ICM。
收集电子数量不再明显增大。工程实 践上，就用UCE＝1V的输入特性曲线 代替UCE >1V以后的输入特性曲线。
半导体器件--晶体管
2 输出特性曲线
当IB不变时，输出回路中的电流IC与电压UCE之间的关系曲线 称为输出特性，即 ICf(U C E )|IB 常 数
通常把输出特Biblioteka 曲线分为三个工作区：（3）反向击穿电压 ①U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压。 ②U(BR)EBO——集电极开路时发射结的击穿电压。 ③U(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 ④U(BR)CER——BE间接有电阻时的击穿电压 ⑤U(BR)CES——BE短路时的击穿电压
几个击穿电压在大小上有如下关系：