13级《计算机电路基础》§2.3双极性晶体三极管习题二-2-2015-10-7

13级《计算机电路基础》习题二-2

§2.3.3 双极性晶体三极管

复习填空题

1、三极管连接方式

三极管有三个电极，在构成放大器时只能提供三个端子，因此必然要有一个电极作为输入和输出的公共端。据此，根据公共端的不同选择，三极管在构成放大器时，就有三种组态（连接方式）：

电路基极为输入端，集电极为输出端。发射极作为公共端 电路发射极为输入端，集电极为输出端，基极为公共端。

电路基极为输入端，发射极为输出端。集电极为公共端，如图所示。

连接 连接 连接

2、三极管的特性曲线 三极管的特性曲线用来描述三极管的极间电压与相关电流之间的关系，主要有 曲线两种。 2.1.1 共发射极连接输入特性曲线 输入特性是指在V CE 一定的条件下，加在三极管 之间的电压V BE 与它产生的 电流I B 之间的关系，输入特性曲线入下图所示。

.2.12输入特性曲线特点：

当U CE =0时，输入特性曲线与 的正向伏安特性相似，这是因为V BE 加在基极与发射极之间的PN 结(发射结)上，该PN 结相当于一只二极管，只有当V BE 大于开启电压时，三极管才出现基极电流。这个开启电压的大小与三极管的材料有关。硅管约 V ，锗管约 V .

从三极管的输入特性曲线可以看出，当三极管处于放大状态时，加在发射结上的正偏电压V BE 只有零点几伏，其中硅管约 V.，锗管在 V 左右，这是检查三极管是否正常工作的重要依据。

随着U CE 的增大输入特性曲线右移，但当U CE 超过一定数值（U CE >1）后，曲线不再明显右移而基本重合。

2.2．共发射极连接输出特性曲线

输出特性是指在I B 一定的条件下， 的电压V CE 与 电流I C 之间的关系，三极管的输出特性曲线是一组曲线族，如图所示，在图中，每条曲线都可分为线性上升、弯曲、平坦三个部分，从该图中还可以看出，输出特性曲线族可分为三个区。

(1) 截止区

① IB =0，三极管截止，I B =0曲线以下的区域称为 。 ② 截止区偏置电压的特点：三极管发射结与集电结处于 。 ③ IB =0，IC ≠0，即为I CEO 。 I B = 0时，还有很小的集电极电流I CEO ，这是因为在一定温度下，发射区的少数载流子能量较大，可穿越基区到达集电区而形成电流，通常把它叫作 。 (2) 放大区

①为输出特性曲线之间间距接近相等，且互相平行的区域。 ②放大区三极管的偏置电压的特点：发射结 ，集电结 。

③电流受控，即Δi C = ，即在这区间，I C 与I B 成正比增长，即I B 有一个微小的变化，I C 将按比例发

生较大的变化，体现了三极管的电流放大作用。

④恒流特性，只要I B 一定，i C 基本不随u CE 变化而变化。

(3) 饱和区

① V CE 较小的区域，指输出特性曲线靠近左边垂直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。 ②饱和区三极管的偏置电压的特点：发射结和集电结都处于 。 ③ I C 不受I B 的控制，这个区域内，即使增大I B ，I C 也不会明显增加，而基本保持不变，这就是所谓的“ ”。 ④饱和时的V CE 值为饱和压降，用 表示，硅管饱和压降约为0.3V ，锗管饱和压降约为0.1V 。

在以上三个区域，三极管的偏置电压的特点归纳如下：

截止区： 均反偏。 放大区： 。 饱和区： 均正偏。

BE 0

输入特性曲线

u i

【3练习题】：某三极管的输出特性曲线如图所示，从曲线上可以大致确定该三极管在U CE =6.5V ，I B =60µA （b 点）附近的β和β值。

解：在图示的输出特性曲线上作U CE =6.5V 的垂线，与I B =60µA 的输出特性曲线交于 b 点，由此可得该点对应的直流放大倍数 =β

I B1=40μA 时，I C 1= 1.7mA ；I B2=60μA 时，I C 2= 2.5 mA ，

C i ∆= I C 2- I C 1=2.5-1.7 mA ，B i ∆ = I B 2- I B1=60-40μA

交流放大倍数 =β 【4练习题】：分析三极管工作状态

三极管工作状态

【4.1练习题】、某人测量一只3DG6（NPN ）型晶体管在工作时电极间的直流电压分别为下列三种情况，试判别晶体管分别工作在什么状态？

（1）V B = 1.7 V ，V C = 9.4 V ，V E = 1.0 V ；

发射结 ，VB ＞VE ，U B E = ； 集电结 ，VC ＞VB ，U C B ： ，

9.4>1.7>1.0，VC ＞

VB ＞VE 工作状态是：

（2）V B = 1.7 V ，V C =1.3V ， V E = 1.0 V ；

发射结 ，VB ＞VE ，U B E =

集电结 ，VB ＞VC ，U B C = ， 工作状态是：

（3）V B = 1.7 V ，V C = 9.4 V ，V E = 2.0 V ；

发射结 ，U B E ： 工作状态是：

【4.2练习题】、某人测量一只 PNP 型晶体管在工作时电极间的直流电压分别为下列三种情况，试判别晶体管分别工作在什么状态？

（1）V E = 1.0 V ， V B = 1.7 V ，V C = 9.4 V ，

发射结 ， U EB ： ，；

集电结 ， 工作状态是：

（2）V E = 1.7V ，

V B = 1.0 V ，V C =1.4V ，；

发射结 ，VE ＞VB ， U EB = ，

集电结 ，VC ＞VB ，U C B = ， 工作状态是： （3）V E = 9.0 V , V B = 8.3 V ，V C =2.0V ；

发射结 ，VE ＞VB ， U EB = ，

集电结 ，VB ＞VC ， U B C ： ， 工作状态是：

【4.3练习题】：测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并说明它们是硅管还是锗管。

Δi B

Δi C A A /V

1

2

3

4