m22三极管2讲解

2.2.3 特性曲线
即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子 内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能， 是分析放大电路的依据。
为什么要研究特性曲线： 1）直观地分析管子的工作状态 2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的 电路 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线
测量晶体管特性的实验线路
<0.001 0.72
2.30
2.36
0.08 3.10 3.18
0.10 3.95 4.05
1）三电极电流关系 IE = IB + IC 2） IC IB ， IC IE
I C 1.50 I C 2.30 37.5， 38.5 I B 0.04 I B 0.06
（2）截止区 IB =0 以下区域为截止区，有 IC 0 。 在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反 向偏置，晶体管工作于截止状态。 （3）饱和区 IC(mA ) 当UCE UBE时，晶体 100 A 饱 4 管工作于饱和状态。 和 80A 3 在饱和区，IB IC， 区 60A 发射结处于正向偏置， 2 40A 集电结也处于正偏。 20A 1 深度饱和时， IB=0 硅管 U 0.3V ， CES 0 3 6 9 12 U (V) CE 锗管UCES 0.1V。 截止区 ICEO
ICEO受温度的影响大。 温度ICEO，所以IC 也相应增加。三极管的 温度特性较差。
2.2 三极管
本章要求：
一、理解三极管的电流分配和电流放大作用；
二、了解三极管的基本构造、工作原理和特性曲线，
理解主要参数的意义；
2.2 半导体三极管
2.2.1 基本结构
集电极 C
NPN型
发射极 N P N E
集电极
基极 B 符号： NPN型三极管
C B IB E IE IC
发射极 P N P E C 基极 B PNP型三极管
例：在UCE= 6 V时， 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA； 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
IC(mA ) 4 3 2 1 0 3 6 9 100A
在 Q1 点，有
B 80A 由 Q1 和Q2点，得 60A 40A Δ IC 20A 2.3 1.5 40 Δ I B 0.06 0.04 IB=0 12 U (V)
C N B RB EB E P RC
发射结正偏 集电结反偏
PNP VB<VE VC<VB
N EC
2. 2. 2 电流分配和放大原理
2、内部载流子传输过程
（发射结正偏） uBE U on 放大的条件 （集电结反偏） uCB 0，即 uCE uBE
少数载流 子的运动 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
IC +
mA
IB
A
+
RB
V UCE 输出回路 –
+ –
V UBE 输入回路 – + – EB
EC
共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
1. 输入特性
特点:非线性 IB(A) 80 60 40
I B f (U BE ) U
CE 常数
UCE1V
20
0.4 0.8
正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE 0.6~0.7V PNP型锗管 UBE 0.2 ~ 0.3V
静态(直流)电流放大系数:
动态(交流)电流放大系数:
I C 2.30 1.50 40 I B 0.06 0.04
3) 当IB=0(基极开路)时, IC=ICEO,很小接近于０。 4) 要使晶体管起电流放大作用，发射极必须正向偏置， 集电极必须反偏。 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变 化的特性称为晶体管的电流放大作用。 实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的 变化，是CCCS器件。
UBE(V)
死区电压： 硅管0.5V， 锗管0.1V。
2. 输出特性
IC(mA )
4
IC f (UCE ) I
B 常数
输出特性曲线通常分三个工作区：
(1) 放大区
100A
3
2
1
0
在放大区有 IC= IB ， 也称为线性区，具有恒 80A 流特性。 60A 放大区 在放大区，发射结处 40A 于正向偏置、集电结处 20A 于反向偏置，晶体管工 IB=0 3 6 9 12 U (V) 作于放大状态。 CE
2.2.4 主要参数
表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体 管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。 1. 电流放大系数 当晶体管接成发射极电路时，
直流电流放大系数 ___ IC IB 注意：
交流电流放大系数
Δ IC ΔI B
和 的含义不同，但在特性曲线近于平行等 距并且ICE0 较小的情况下，两者数值接近。 常用晶体管的 值在20 ~ 200之间。
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极 电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
IC IB
A mA
+
mA IE
RB + – EB
–
EC
3. 各电极电流关系及电流放大作用 IB(mA) IE(mA) 结论: 0 0.02 0.04 1.50 1.54 0.06
IC(mA) <0.001 0.70
C IC
PNP型
B IB E IE
结构特点：
集电区： 面积最大 集电结 集电极 C N P N
基区：最薄， 掺杂浓度最低
基极 B
发射结
E 发射极
发射区：掺 杂浓度最高
2.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2. 2 电流分配和放大原理
1. 三极管放大的外部条件 发射结正偏、集电结反偏 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 VB>VE 集电结反偏 VC>VB
Q2
Q1
I I 1.5 37.5 0.04
C
CE
在以后的计算中，一般作近似处理： = 。
2.集-基极反向截止电流 ICBO ICBO –
A
+
EC
ICBO是由少数载流子的 漂移运动所形成的电流， 受温度的影响大。 温度ICBO
3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO – A + IB=0 ICEO