模拟电子技术教程三极管
模拟电子技术三极管典型例题
【例4-1】电路如图所示，晶体管的β＝100，U BE＝0.7 V，饱和管压降U CES＝0.4 V；稳压管的稳定电压U Z ＝4V，正向导通电压U D＝0.7 V，稳定电流I Z＝5 mA，最大稳定电流I ZM＝25 mA。
试问：（1）当u I为0 V、1.5 V、25 V时u O各为多少？（2）若R c短路，将产生什么现象？【相关知识】晶体管工作状态的判断，稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。
【解题思路】（1）根据u I的值判断晶体管的工作状态。
（2）根据稳压管的工作状态判断u O的值。
【解题过程】（1）当u I＝0时，晶体管截止；稳压管的电流在I Z和I ZM之间，故u O＝U Z＝4 V。
当u I＝15V时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流由于u O＞U CES＝0.4 V，说明假设成立，即晶体管工作在放大状态。
值得指出的是，虽然当u I为0 V和1.5 V时u O均为4 V，但是原因不同；前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区，且稳定电压为4 V，使u O＝4 V；后者因晶体管工作在放大区使u O＝4 V，此时稳压管因电流为零而截止。
当u I＝2.5 V时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流在正电源供电的情况下，u O不可能小于零，故假设不成立，说明晶体管工作在饱和状态。
实际上，也可以假设晶体管工作在饱和状态，求出临界饱和时的基极电流为I B=0.18 mA＞I BS，说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。
（2）若R c短路，电源电压将加在稳压管两端，使稳压管损坏。
若稳压管烧断，则u O＝V CC＝12 V。
若稳压管烧成短路，则将电源短路；如果电源没有短路保护措施，则也将因输出电流过大而损坏【方法总结】（1）晶体管工作状态的判断：对于NPN型管，若u BE＞U on（开启电压），则处于导通状态；若同时满足U C≥U B>U E，则处于放大状态，I C＝βI B；若此时基极电流则处于饱和状态，式中I CS为集电极饱和电流，I BS是使管子临界饱和时的基极电流。
电子电工学——模拟电子技术 第四章 双极结型三极管及发达电路基础
4.1 双极结型三极管BJT
(Bipolar Junction Transistor)
又称半导体三极管、晶 体管，或简称为三极管。
分类： 按材料分：硅管、锗管 按结构分：NPN型、PNP型 按频率分：高频管、低频管 按功率分：小功率、大功率
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
c
e V VCE
VCC
V
VBE
也是一组特性曲线
实验电路
1.共射极电路的特性曲线
输入特性 :iB=f(vBE)|vCE=const
(1)VCE=0V时，发射结和集电结均正偏，输入特性相当于两个PN结并联
(2)VCE=1V时，发射结正偏，集电结反偏，收集电子能力增强，发射极发
射到基区的电子大部分被集电极收集，从而使得同样的VBE时iB减小。
ICEO (1 )ICBO 值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。
３．极限参数
(1) 集电极最大允许电流 ICM
过流区
当IC过大时，三极管的值要 iC
减小。在IC=ICM时，值下降 ICM
到额定值的三分之二。
PCM = iCvCE
(2) 集电极最大允许耗散功率 PCM
将 iC 与 vCE 乘 积 等 于 规 定 的 PCM 值各点连接起来，可得 一条双曲线。
利用IE的变化去控制IC，而表征三极管电流控制作用的参 数就是电流放大系数 。
共射极组态连接方式
IE UBE
+ Uo
-
49 IC 0.98(mA)
IB
20( A)
共射极接法应用我们得到的结论：
１、从三极管的输入电流控制输出电流这一点看来，这两 种电路的基本区别是共射极电路以基极电流作为输入控制 电流。 ２、共基极电路是以发射极电流作为输入控制电流。
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结
完整版)模拟电子技术基础-知识点总结共发射极、共基极、共集电极。
2.三极管的工作原理---基极输入信号控制发射结电流，从而控制集电极电流，实现信号放大。
3.三极管的放大倍数---共发射极放大倍数最大，共集电极放大倍数最小。
三.三极管的基本放大电路1.共发射极放大电路---具有电压放大和电流放大的作用。
2.共集电极放大电路---具有电压跟随和电流跟随的作用。
3.共基极放大电路---具有电压放大的作用，输入电阻较低。
4.三极管的偏置电路---通过对三极管的基极电压进行偏置，使其工作在放大区，保证放大电路的稳定性。
四.三极管的应用1.放大器---将弱信号放大为较强的信号。
2.开关---控制大电流的通断。
3.振荡器---产生高频信号。
4.稳压电源---利用三极管的负温度系数特性，实现稳定的输出电压。
模拟电子技术复资料总结第一章半导体二极管一.半导体的基础知识1.半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，如硅Si、锗Ge。
2.半导体具有光敏、热敏和掺杂特性。
3.本征半导体是纯净的具有单晶体结构的半导体。
4.载流子是带有正、负电荷的可移动的空穴和电子，是半导体中的两种主要载流体。
5.杂质半导体是在本征半导体中掺入微量杂质形成的半导体。
根据掺杂元素的不同，可分为P型半导体和N型半导体。
6.杂质半导体的特性包括载流子的浓度、体电阻和转型等。
7.PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结，具有单向导电性和接触电位差等特性。
8.PN结的伏安特性是指在不同电压下，PN结的电流和电压之间的关系。
二.半导体二极管半导体二极管是由PN结组成的单向导电器件。
1.半导体二极管具有单向导电性，即只有在正向电压作用下才能导通，反向电压下截止。
2.半导体二极管的伏安特性与PN结的伏安特性相似，具有正向导通压降和死区电压等特性。
3.分析半导体二极管的方法包括图解分析法和等效电路法等。
三.稳压二极管及其稳压电路稳压二极管是一种特殊的二极管，其正常工作状态是处于PN结的反向击穿区，具有稳压的作用。
模拟电路-三极管
转移特性
转移特性描述的是基极电流与集电极 电流之间的关系。在一定基极电流下， 集电极电流随着基极电流的增大而增 大，表现出一定的线性关系。
放大系数：描述三极管放大能力的一 个参数，表示集电极电流变化量与基 极电流变化量之比。
频率特性
频率响应
描述三极管在不同频率信号下的响应能力。三极管的频率响 应受其内部结构影响，存在一个截止频率和最大可用频率。
继电器的吸合和断开，实现电气设备的自动控制。
振荡器
总结词
三极管作为振荡器中的核心元件，能够产生 高频振荡信号，常用于无线通信、电子测量 等领域。
详细描述
三极管作为振荡器中的核心元件，其工作原 理是利用三极管的放大和正反馈作用，形成 一个自激振荡回路，从而产生高频振荡信号 。在无线通信中，三极管可以产生高频载波 信号，用于调制和解调无线电波。在电子测 量领域，三极管可以产生高频脉冲信号，用
于测量电子元件的响应特性和频率特性。
04
三极管的特性
输入与输出特性
输入特性
描述三极管输入端电压与电流的关系。随着输入电压的增加，基极电流逐渐增大 ，表现出非线性特性。
输出特性
描述三极管输出端电压与电流的关系。根据三极管类型（NPN或PNP），输出特性 曲线分为三个区域，分别是截止区、放大区和饱和区。
详细描述
随着温度的升高，三极管的放大倍数可能会减小，导致其性能不稳定。为了解决这一问题，可以采取散热措施， 如安装散热片或风扇，以降低三极管的温度。此外，选用具有高热稳定性的三极管型号也是解决方案之一。
噪声问题
总结词
噪声问题是指三极管在工作过程中产生 的噪声干扰，可能影响信号的传输质量 。
VS
详细描述
根据电路需求选择合适的三极管型号，如 直流参数、交流参数、功率参数等。
模拟电子技术三极管详解
GS
uGS iD = IDO( −1)2 UGS(th)
uGS = 2UGS(th) 时的 iD 值 ( )
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子 D 时已形成沟道； 在 uGS = 0 时已形成沟道； B 在 DS 间加正电压时形成 iD， uGS ≤ UGS(off) 时，全夹断。 全夹断。 ( ) S
ICEO O
U(BR)CEO
1. ICM — 集电极最大允许电流，超过时 β 值明显降低。 集电极最大允许电流， 值明显降低。 2. PCM — 集电极最大允许功率损耗 PC = iC × uCE。 3. U(BR)CEO — 基极开路时 C、E 极间反向击穿电压。 间反向击穿电压。 、 ) U(BR)CBO — 发射极开路时 C、B 极间反向击穿电压。 间反向击穿电压。 、 ) U(BR)EBO — 集电极极开路时 E、B 极间反向击穿电压。 间反向击穿电压。 、 ) U(BR)CBO > U(BR)CEO > U(BR)EBO ) ) )
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
2.2.1 MOS 场效应管 一、增强型 N 沟道 MOSFET (Mental Oxide Semi— FET) ) 1. 结构与符号
S
N+
MOSFET结构 结构
G
D
N+
耗尽层
(掺杂浓度低) 掺杂浓度在硅片表面生一 用金属铝引出 用扩散的方法 在绝缘层上喷金 G — 栅极 Gate 层薄 SiO2 绝缘层 G 属铝引出栅极 G 源极 S 和漏极 D 制作两个 N 区 D — 漏极 Drain
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
模拟电子技术第三章 场效应三极管
d g s
源 极
上页 下页 首页
栅 极
N沟道结型场效应管的结构和符号
3
s
2. 工作原理
⑴ 当uDS = 0 时， uGS 对耗尽层和导电沟道的影响。
ID=0 ID=0
d
P+
d
N 型 沟 道
P+ P+
d
P+ P+ P+
g
g
N 型 沟 道
g
s uGS = 0
s uGS < 0
4
预夹断轨迹
恒流区
IDO O
UGS(th) 2UGS(th) uGS/V
O
截止区
uDS/V
转移特性曲线可近似用以下公式表示：
iD I DO ( uGS U GS(th) )
2
当uGS ≥ UGS(th)时
12
上页
下页
首页
2. N沟道耗尽型MOS场效应管 预先在二氧化硅中掺入大 量的正离子，
使uGS = 0 时，
形成一个N型导电沟道。
又称之为反型层 开启电压，用uGS(th)表示
导电沟道随uGS 增大而增宽。
10
B uGS > UGS(th)时 形成导电沟道
上页 下页 首页
uDS对导电沟道的影响
uGS为某一个大于UGS(th)的固定值， 在漏极和源极之间加正电压，且 s uDS < uGS - UGS(th) 即uGD = uGS - uDS > UGS(th) 则有电流iD 产生，
在制造时就具有 原始导电沟道
31
3. 场效应管的主要参数
(1) 开启电压 UGS(th)：是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off)： 是结型和耗尽型 (3) 饱和漏电流 IDSS： MOS管的参数
模拟电子技术3.1半导体三极管(BJT)
BJT由三个半导体区域组成，分别是发射区、基区和集 电区，通过外部电压和电流控制其工作状态。
BJT的参数和性能指标对电路设计和应用具有重要影响， 需要根据具体需求进行选择和优化。
对未来的展望
01 02 03 04
随着电子技术的不断发展，BJT的应用领域将更加广泛，特别是在物 联网、智能家居和电动汽车等领域。
半导体三极管(bjt)的特性曲线
输入特性曲线
转移特性曲线
描述基极-发射极电压与基极电流之间 的关系。
描述基极-发射极电压与集电极电流之 间的关系。
输出特性曲线
描述集电极-发射极电压与集电极电流 之间的关系。
03
半导体三极管(bjt)的类型和结构
npn型bjt
01
02
03
04
NPN型双极结型晶体管 （Bipolar Junction
漂移运动
在电场的作用下，载流子 会沿着电场方向运动，称 为漂移运动。
电流放大效应
电流放大效应是指三极管能够 控制较大电流的能力，从而实 现信号的放大。
当基极电流发生变化时，集电 极电流会发生更大的变化，从 而实现电流的放大。
电流放大倍数：描述三极管放 大能力的一个参数，其值等于 集电极电流与基极电流之比。
电流放大器
将变化的输入电流转换为相应的输 出电流，用于测量和控制电路。
开关电路
逻辑门电路
利用三极管的开关特性， 实现逻辑门的功能，如与 门、或门、非门等。
继电器
利用三极管作为控制开关， 实现对大电流或高电压电 路的通断控制。
开关电源
利用三极管的开关特性， 将输入电压转换为稳定的 输出电压，用于各种电子 设备。
振荡器
1 2 3
模拟电子技术模电之三极管和基本放大电路课件
共集电极放大电路由三极管、 电阻、电容和电源等组成。
工作原理
通过改变三极管的基极电压，控 制发射极电流，实现信号的放大 。
放大倍数
输出信号电压与输入信号电压的比 值，反映了放大电路的放大能力。
04
放大电路的动态特性
电压放大倍数与频率响应
电压放大倍数
放大电路的输出电压与输入电压之比，反映了放大电路的放大能力。电压放大倍数通常用dB（分贝） 表示，其值越大，说明电路的放大能力越强。
振荡器等类型。
06
课程总结与展望
课程总结
1 2 3
重要概念
掌握三极管的基本工作原理、放大电路的种类 与性能指标、反馈电路的原理及应用等核心概 念。
重点电路分析
学会对基本放大电路、功率放大电路、反馈电 路等进行定性和定量分析，掌握电路设计的基 本方法和步骤。
实践操作能力
通过实验和课程设计，具备对模拟电子电路进 行调试、性能测试与优化，以及设计简单实际 应用电路的能力。
课程目标
掌握三极管的基本 原理和特性
学习如何分析和设 计放大电路
理解基本放大电路 的组成和工作原理
课程内容
三极管的基本结构和 类型
三极管的电流放大原 理和特性曲线
基本放大电路的组成 和工作原理
放大电路的分析方法 和设计步骤
放大电路的性能指标 和测试方法
02
三极管基本知识
三极管的结构与类型
结构
展望未来发展与新技术应用
新技术发展
了解新型电子器件如MOS管、CMOS等的发展趋势，以 及新型放大电路如直接耦合放大电路、差分放大电路等在 高性能电子设备中的应用。
学科交叉融合
关注模拟电子技术与数字电子技术、微机原理与应用、信 号与系统等课程的交叉融合，形成综合应用能力。
模拟电子技术三极管详解
第 2 章 半导体三极管
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
DS 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 ， uDS ， 靠近漏极端的沟道厚
度变薄。
预夹断(UGD = UGS(th))：漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前： uDS iD。
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管 2.2 单极型半导体三极管 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 2.4 半导体三极管的测试与应用
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
2.1.1 晶体三极管 2.1.2 晶体三极管的特性曲线 2.1.3 晶体三极管的主要参数
第 2 章 半导体三极管
第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子
D 在 uGS = 0 时已形成沟道；
B 在 DS 间加正电压时形成 iD，
G S
uGS UGS(off) 时，全夹断。
iD /mA
2V
0V
2V
uGS = 4 V
O
uDS /V
输出特性
当 uGS UGS(off) 时，
O
iiiBBB===
00 0uCE
第 2 章 半导体三极管
2.1.3 晶体三极管的主要参数
一、电流放大系数
4 iC / mA
1. 共发射极电流放大系数
3
— 直流电流放大系数
Q
II23CB.40NN5110II0CB63AA
IC8B2O ICBO
IC IB
2 1
— 交流电流放大系数
模拟电子技术三极管详解
振荡电路
振荡电路的基本原理 三极管在振荡电路中的应用 振荡电路的设计和调试 振荡电路在实际中的应用案例
调制与解调电路
调制：将信号转换为适合传输的形式
解调：将接收到的信号还原为原始信号
三极管在调制与解调电路中的应用：放大信号、控制信号、实现信号 转换
调制与解调电路中的三极管类型：双极型三极管、场效应三极管等
流变化
应用领域：广 泛应用于电子 技术、通信、 计算机等领域
三极管的工作原理
基本结构：由两 个PN结组成分为 发射极、基极和 集电极
工作状态：分为 截止区、放大区 和饱和区
电流关系：基极电 流IB、集电极电流 IC和发射极电流IE 之间的关系
放大作用：通过改 变基极电流IB来控 制集电极电流IC实 现信号放大
负载
放大电路的工 作原理：通过 改变三极管的 工作状态实现
信号的放大
放大电路的分 类：共射放大 电路、共集放 大电路、共基
放大电路
放大电路的应 用：音频放大、 视频放大、射
频放大等
开关电路
开关电路是三极管最常用的应用之一 三极管在开关电路中起到控制电流的作用 开关电路可以分为NPN型和PNP型两种类型 三极管在开关电路中的工作状态可以分为饱和区和截止区两种
03 三极管的种类和特性
NPN型和PNP型三极管
NPN型三极管：电流从基极流入从发射极 流出
PNP型三极管：电流从发射极流入从基极 流出
NPN型三极管：基极电流控制发射极电流
PNP型三极管：基极电流控制集电极电流
NPN型三极管：基极电流与发射极电流成 正比
PNP型三极管：基极电流与集电极电流成 正比
三极管型号的识别与代换
型号识别：根据三极管的外观、尺 寸、引脚数量等特征进行识别