半导体三极管讲解

于哪个区？
IB B C
RC
VCE
RB VBE E
VBB
VCC
ICS临界饱和电流：
ICS
VCC VCES RC
VCC RC
12 2mA 6
当VBB =-2V时： IB=0 ， IC=0 Q位于截止区
例：
IC
=50， VCC =12V，
RB =70k， RC =6k 当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位
60A
40A
1
（NPN）
VBE 0.7V VCE >0.3V
（PNP） 3
VBE - 0.7V VCE <-0.3V
20A IB=0
6 9 12 vCE(V)
4
（NPN） 3
VBE 0.7V
VCE <0.3V 2
（PNP）
VBE -0.7V 1
VCE >-0.3V
iC(mA ) 36
此区域中vCEvBE, 集电结正偏， iB>iC，1v0C0E0A.3V 称为饱和80区A。
60A 40A
20A IB=0 9 12 vCE(V)
4
（NPN）
VBE <0.7V 3
（PNP）
VBE >-0.7V
2
iC(mA )
此1区00域A中 :
ivBB=E80<0,i死CA=区IC电EO, 压，60称A为截 止区40。A
1
20A
iB=0
3 6 9 12 vCE(V)
共射输出特性演示
输出特性三个区域的特点:
三种连接方式
共发射极接法、共集电极接法、共基极接法
IB B
E
IC C
E
IB B
C
IE
IE
IC C
EE
CB
B
无论哪种连接方式，要使BJT有放大作用，都必须 保证发射结正偏、集电结反偏，其内部的载流子传 输过程相同。
电流传输方程
IC IB ICN ICBO IBN ICBO ICN IBN IE
于哪个区？ VBB =2V时：
IB B C
RC
VCE
RB VBE E
VBB
VCC
IB
VBB VBE RB
2 0.7 70
0.019mA
IC IB 50 0.019mA 0.95mA
IC< ICS (2mA) ， Q位于放大区。
例： =50， VCC =12V，
RB =70k， RC =6k 当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位
于哪个区？
IC
IB B C
RC
VCE
RB VBE E
VCC
VBB
VBB =5V时:
IB
VBB VBE RB
5 0.7 70
0.061mA
IC IB 50 0.061mA 3.05mA
IC> ICS(2 mA)， Q位于饱和区。(实际上，此时IC和
IB 已不是的关系）
四、主要参数
1. 电源自文库放大倍数
集电区： 面积较大
B
基极
C 集电极
N P N
E
发射极
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
二、 电流放大原理
基区空穴
C
向发射区
发射结正偏，
的扩散电
发射区电子
流IEP可 忽略。
B
I I EP
BN
N 不断向基区
扩散，形成
P 发射V结C电C 子 N 扩散电流IEN。
ICN与IBN之比称为共射直流电流放大倍数
ICN IC ICBO IC
IBN IB ICBO I B
ICN与IE之比称为共基极直流电流放大倍数
ICN
IE
a
1 a
因 ≈1, 所以 >>1
电流传输方程
IE IC IB
I C aI E I CBO
I C I B I CEO
vCE 1V
若忽略vCE的影 响，三极管的
输入端可近似
用二极管表示
40
工作压降：
20
硅管vBE0.6~0.7V
0.4 0.8
vBE(V)
锗管vBE0.2~0.3V
2.输出特性曲线 iC f (vCE ) |iB 常数
此区域满4 足IC=IB 称为线性3 区（放大 区）。 2
iC(mA )
当VCE大于一 定的1数00值A时， IC只与IB有关， IC=8I0B。A
I CEO (1 )I CBO
1
注意: 1、只有三极管工作在放大模 式，上述基本关系式才成立
2、上述电流分配基本关系式与 组态无关
3、在一定的电流范围内，与
为间成常线数性，控则制IC与关I系E，。IC与IB之
三、特性曲线（共射电路）
输入特性曲线
输出特性曲线
iB
b
+
i B f (v BE ) |vCE 常 数
(1) 放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： iC=iB , 且 IC = IB
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
即：vCEvBE ， iB>iC，vCES0.3V
(3) 截止区： vBE< 死区电压， iB=0 ， iC=ICEO 0
例：
IC
=50， VCC =12V，
RB =70k， RC =6k 当VBB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位
vB_E
e
iC f (vCE ) |iB 常 数
iC c
+
vCE
_
e
IB
A
RB
V VBE
IC mA
VCC V VCE
VBB
实验线路
1.输入特性曲线 iB f (v BE ) |vCE 常 数
vCE =0.3V vCE=0V
IB(A)
80
60
结论：三极管输入特性与 二极管相似,但vCE增大时， 曲线略向右移
进入P区的RB电子 少 空穴部复分合与V，基BB形区成的
I EN
E
电流IBN ，多数 扩散到集电结。
集电结反偏， 有少子形成的
反向电流ICBO。B
RB
VBB
C
I ICBO CN N
P
IBE
N
I EN
E
从基区扩 散来的电 子作为集 电结的少
子，漂V移CC
进入集电 结而被收 集，形成 ICN。
IC=ICN+ICBO ICN C
共射直流电流放大倍数：
IC
IB
共基极直流电流放大倍数:
___
IC
IE
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流
上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集 电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：
IC IB
一般可以认为
共基极交流电流放大系数定义为：
IC IE
1
2.集-基极反向截止电流ICBO
IB=IBN-ICBOIBN B IB
RB VBB
I ICBO CN N
P
IBN
N
I EN
E IE
VCC
IE IEN IBN ICN
内部载流子传输过程演示
电路符号
NPN C
IB
IC
B
IE
箭头方向表 示发射结加
E
正偏时的实
际电流方向
PNP C
IB
IC
B IE
E
晶体三极管又称双极性器件，是电流控制型 器件，其主要作用是放大电信号。