半导体三极管综合知识
半导体三极管讲解
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
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
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:
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
第五章 半导体三极管
半导体三极管（BJT）BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，由于PN结之间的相互影响，使BJT表现出不同于单个 PN结的特性而具有电流放大，从而使PN结的应用发生了质的飞跃。
本节将围绕BJT为什么具有电流放大作用这个核心问题，讨论BJT的结构、内部载流子的运动过程以及它的特性曲线和参数。
一、BJT的结构简介BJT又常称为晶体管，它的种类很多。
按照频率分，有高频管、低频管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管；根据结构不同，又可分成NPN型和PNP 型等等。
但从它们的外形来看，BJT都有三个电极，如图3.1所示。
图3.1是NPN型BJT的示意图。
它是由两个 PN结的三层半导体制成的。
中间是一块很薄的P型半导体(几微米~几十微米)，两边各为一块N型半导体。
从三块半导体上各自接出的一根引线就是BJT的三个电极，它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c，对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。
虽然发射区和集电区都是N型半导体，但是发射区比集电区掺的杂质多。
在几何尺寸上，集电区的面积比发射区的大，这从图3.1也可看到，因此它们并不是对称的。
二、BJT的电流分配与放大作用1、BJT内部载流子的传输过程BJT工作于放大状态的基本条件：发射结正偏、集电结反偏。
在外加电压的作用下， BJT内部载流子的传输过程为：（1）发射极注入电子由于发射结外加正向电压V EE，因此发射结的空间电荷区变窄，这时发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流I E，其方向与电子流动方向相反，如图3.2所示。
（2）电子在基区中的扩散与复合由发射区来的电子注入基区后，就在基区靠近发射结的边界积累起来，右基区中形成了一定的浓度梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越远浓度越小。
因此，电子就要向集电结的方向扩散，在扩散过程中又会与基区中的空穴复合，同时接在基区的电源V EE的正端则不断从基区拉走电子，好像不断供给基区空穴。
半导体三极管
放大 截止 饱和 倒置
正向 反向 三极管饱和 反向时的管压降 反向 正向UCE被称作 正向
为三极管的 反向饱和压降
放大状态时有： IC=β IB+ICEO≈βIB
UCE=UCC-IC*Rc 减小Rb，IB增大； IC增大，UCE减小 集电结反偏电压减小。 饱和后，UCE≈0, IC=(UCC-UCES)/Rc IC≈UCC/Rc 饱和条件： IB>IC/β IB>(UCC-UCES)/βRc≈UCC/(β Rc）
半导体三极管
3.1 概述
半导体三极管，又称为双极结型晶体管（BJT）
c
N P N 集电极 集电结
NPN型 c b
PNP型
c b
b
基极
发射结
e
e
发射极
e
三极管的发射极的箭头方向， 代表三极管工作在放大，饱和 状态时，发射极电流（IE）的 实际方向。
半导体三极管的分类：
按材料分： 按结构分： 按使用频率分： 按功率分： 硅管、锗管 NPN、 PNP 低频管、高频管 小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 1 W 大功率管 > 1 W
NPN: 0.35V,0.3V,1V 1V
+VCC
-VCC
PNP: -0.2V,0V,-0.05V -0.05V -0.2V
PNP
0.35V
NPN
0.3V
0V
由引脚电压判断三极管管脚和工作状态
工作状态 发射结电压 集电结电压
放大 截止 饱和
正向 反向 正向
反向 反向 正向
1、无正向导通电压的处在截止状态 2、根据三个电位的集中程度判断是否饱和 3、如果饱和则先判断基极，再判断集电极和发射极 4、不饱和则看有没有两个电压差为正向导通电压 例1-5 NPN: (1) 1V,0.3V,3V (2) 0.3V,0.3V,1V (3)2V,5V,1V PNP: (1) -0.2V,0V,0V (2) -3V,-0.2V,0V (3)1V,1.2V,-2V
半导体三极管基础知识
半导体三极管基础知识
1. 基本结构和类型
半导体三极管的结构示意图如图1所示。
它有两种类型：NPN型和PNP 型。
包含三层半导体：基区(相连电极称为基极，用B或b表示); 发射区(相连电极称为发射极，用E或e表示);集电区(相连电极称为集电极，用C或c 表示)。
E-B间的PN结称为发射结，C-B间的PN结称为集电结。
图1 两类三极管示意图及图形符号
2. 电流分配与放大
半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。
若在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压。
现以NPN型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部的电流关系，见图2
图2三极管的电流传输关系
发射结加正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为IEN。
与PN结中的情况相同。
从基区向发射区也有空穴的扩散运动，但其数量小，形成的电流为IEP。
这是因为发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。
进入基区的电子流因基区的空穴浓度低，被复合的机会较少。
又因基区。
第03章-半导体三极管及放大电路基础
退出
放大电路的动态图解分析
（1）交流负载线 1.从B点通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，
其斜率为-1/R'L 。 2.R'L= RL∥Rc，
是交流负载电阻。
3.交流负载线是有 交流 输入信号时Q 点的运动轨迹。
退出
三极管电流分配
半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。 在放大工作状态： 发射结加正向电压，集电结加反向电压。
退出
三极的工作原理
发射结加正偏时，从发射区将
有大量的电子向基区扩散，形成
的电流为IEN。 从基区向发射区也有空穴的扩
散运动，但其数量小，形成的电
流为IEP。（这是因为发射区的掺杂浓
Av Vo /Vi
A I / I
i
oi
Ap Po / Pi Vo Io /Vi Ii
退出
(2) 输入电阻 Ri
输入电阻是表明放大电路从信号源 吸取电流大小的参数，Ri大放大电路 从信号源吸取的电流小，反之则大。
Ri
Vi Ii
退出
(3) 输出电阻Ro
输出电阻是表明放大电路带负载的能力，
Ro大表明放大电路带负载的能力差，反之则强。
退出
双极型三极管的参数
参数 型号
PCM
I CM
mW mA
3AX31D 125 125
3BX31C 125 125
3CG101C 100 30
3DG123C 500 50
3DD101D 5A
5A
3DK100B 100 30
3DKG23 250W 30A
三极管原理全总结
1.三极管的正偏与反偏: 给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏, 否那么就是反偏。
即当P区〔阳极〕电位高于N区电位时就是正偏, 反之就是反偏。
例如NPN型三极管, 位于放大区时, Uc>Ub集电极反偏, Ub>Ue发射极正偏。
总之, 当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时, 那么为正偏, 反之为反偏。
NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。
NPN是用B—E的电流〔IB〕控制C—E的电流〔IC〕, E极电位最低, 且正常放大时通常C极电位最高, 即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的电流〔IB〕控制E—C的电流〔IC〕, E极电位最高, 且正常放大时通常C极电位最低, 即VC<VB<VE。
2.三极管的三种工作状态: 放大、饱和、截止〔1〕放大区: 发射结正偏, 集电结反偏。
对于NPN管来说, 发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue, 集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。
放大条件: NPN管: Uc>Ub>Ue；PNP管: Ue>Ub>Uc。
〔2〕饱和区：发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。
即饱和导通条件：NPN管：Ub>Ue,Ub>Uc, PNP型管：Ue>Ub,Uc>Ub。
饱合状态的特征是：三极管的电流Ib、Ic 都很大, 但管压降Uce 却很小, Uce≈0。
这时三极管的c、e 极相当于短路, 可看成是一个开关的闭合。
饱和压降, 一般在估算小功率管时, 对硅管可取0.3V, 对锗管取0.1V。
此时的, iC几乎仅决定于Ib, 而与Uce无关, 表现出Ib对Ic的控制作用。
〔3〕截止区：发射结反偏, 集电结反偏。
由于两个PN 结都反偏, 使三极管的电流很小, Ib≈0, Ic≈0, 而管压降Uce 却很大。
这时的三极管c、e 极相当于开路。
可以看成是一个开关的断开。
三极管基础知识
三极管基础知识一、三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件，也是电子工程中最常用的元件之一。
它由三个区域组成：P型区、N型区和P型区，分别称为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流或控制电流，可以用于放大信号、开关电路等方面。
二、三极管的结构1. PNP型三极管PNP型三极管由两个N型半导体夹着一个P型半导体而成。
其中，N 型半导体称为发射区，P型半导体称为基区，另一个N型半导体称为集电区。
2. NPN型三极管NPN型三极管则与PNP型相反，由两个P型半导体夹着一个N型半导体而成。
其中，P型半导体称为发射区，N型半导体称为基区，另一个P型半导体称为集电区。
三、三极管的工作原理1. PNP型三极管工作原理当外加正向偏压时，发射结变窄并形成空穴少子浓度梯度，在这个梯度下空穴从基端向发射端扩散。
同时，由于集电区与发射区间的空间电荷区，使得集电区的少子浓度增加，形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大，集电区的少子浓度就越高。
因此，当基极与发射极之间的电压增加时，会导致发射端的空穴扩散到集电端，从而导致集电电流增加。
2. NPN型三极管工作原理当外加正向偏压时，基结变窄并形成电子少子浓度梯度，在这个梯度下电子从发射端向基端扩散。
同时，由于集电区与发射区间的空间电荷区，使得集电区的少子浓度增加，形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大，集电区的少子浓度就越高。
因此，当基极与发射极之间的电压增加时，会导致发射端的电子扩散到集电端，从而导致集电电流增加。
四、三极管参数1. 三极管放大系数三极管放大系数指输入信号和输出信号之比。
对于PNP型三极管来说，在其正常工作状态下该系数一般在0.95至0.99之间，对于NPN型三极管来说，该系数一般在100至300之间。
2. 最大集电电流最大集电电流指三极管在正常工作状态下能够承受的最大电流。
对于不同型号的三极管来说，其最大集电电流也不同。
3. 最大耗散功率最大耗散功率指三极管能够承受的最大功率。
第2章--半导体三极管及放大电路基础讲解
上一页
返回
2.2 场效应晶体管
3.结型场效应管的特性曲线(以N沟通结型场效应管为例) (1) 转移特性曲线据这个函数关系可得出它的特性曲线如图所示。
2.2 场效应晶体管
返回
上一页
下一页
(2) 输出特性曲线。 与三极管类似，输出特性曲线也为一簇曲线，如图所示。 可变电阻区(相当于三极管的饱和区) 恒流区(也称饱和区)(相当于三极管的放大区) 夹断区(相当于三极管的截止区)
可变电阻区
恒流区
截止区
i
(V)
(mA)
D
DS
u
GS
=6V
u
u
=5V
GS
=4V
u
GS
u
=3V
GS
下一页
2.3 基本交流电压放大电路
2.3.1 共射基本放大电路的组成
下一页
返回
图所示是一个典型的共射基本放大电路。电路中各元件的作用如下所述： (1)三极管T。它是放大电路的核心器件，具有放大电流的作用 (2)基极偏流电阻RB。其作用是向三极管的基极提供合适的偏置电流，并使发射结正向偏置。
2.1.3 半导体三极管的特性曲线
下一页
上一页
返回
IB(A)
UBE(V)
20
40
60
80
0.4
0.8
UCE1V
1.输入特性 输入特性是指在三极管集电极与发射极之间的电压UCE为一定值时，基极电流IB同基极与发射极之间的电压UBE的关系，即
2.1 半导体三极管
2. 输出特性 输出特性是指在基极电流为一定值时，三极管集电极电流IC同集电极与发射极之间的电压UCE的关系。即 在不同的IB下，可得出不同的曲线．所以二极管的输出特性曲线是一组曲线，
电子技术基础-半导体三极管知识
第3章 半导体三极管及放大电路基础
3.1.1 BJT的结构简介
1.三极管的分类 按照频率分：高频管、低频管 按照功率分：小、中、大功率管 按照材料分：硅管、锗管等 按照结构: PNP管、NPN管
第3章 半导体三极管及放大电路基础
2.基本结构和符号
（1）NPN管 C
集电极
B 基极
N 集电区
P
基区
N 发射区
E
发射极
集电结 发射结
NPN型
C B
T E
NPN
第3章 半导体三极管及放大电路基础
（2）PNP管
B 基极
C
集电极
P 集电区
集电结
N 基区
P 发射区 E 发射极
PNP型
发射结
C B
T E
PNP
第3章 半导体三极管及放大电路基础
总结： （1）三极管基区很薄，一般仅有1微米至几十微米厚，发 射区浓度很高，集电结截面积大于发射结截面积。 （2）PNP型和NPN型三极管表示符号的区别是发射极的 箭头方向不同， 这个箭头方向表示发射结加正向偏置时的 电流方向。使用中要注意电源的极性，确保发射结永远加 正向偏置电压，三极管才能正常工作。 （3）实际应用中采用NPN型三极管较多，
电子 电子 电子
EB正极拉走电子，补充 N 电子 电子 电子
被复合的空穴，形成IB
电子 电子 电子 电子
IB
P
电子
电子 电子
电子 电子
空穴
电子 电子 电子
RB
电子 电子 电子 电子 电子 电子 电子
UBB
电子 电子 电子
电子 电子 电子
N
电子
电子
电子
半导体三极管
be
bb'
e
.
ib
B
输入端 rbe ui
E
39
r 其中
200
bb'
经实验知该值与具体管β值有关 ：
r 6 bb'
.
15
第二章 半导体三极管
3）、反向击穿电压：
UCBO（BR），发射极开路时的集电极基极反向击 穿电压；一般比较高。从几十伏到几千伏不等。
UCEO（BR），基极开路时的集电极发射极反向击 穿电压.比UCBO（BR）低
UEBO（BR），集电极开路时的发射极基极反向击 穿电压。该电压一般比较低。约5—10V左右。
i I I ②电流 sin()t
B
BQ
Bm
u U U ③电压
sin()t
BE
BEQ
im
ui
ωt
显然，电流和电压是同步的
uBE (V) uBE
.
30
(2)输出回路图解:
ic
ICQ
iC N
I CQ
ωt
0
Q1
Q
Q2
UCEQ
M uCE
增长后的
I BQ 减少后的
uCE (v)
输出电压波形
ωt
.
31
∵ iC iB
.
25
解：（１）由电路图知
V I R U
CC
BQ B
BE
I V U V ∴ CC BQ
BE ≈
R R B
CC 12V 50A 240K
B
I I 4050 2000A 2(mA)
CQ
BQ
RB
iB
B
-VCC RC
入门分享：三极管知识大全
入门分享：三极管知识大全导读：三极管也即半导体三极管或晶体三极管，是一种最重要的半导体器件。
它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。
本文主要分享了三极管的基本知识，有助你更深入的了解有关电子元器件方面的知识。
一、三极管的概念三极管顾名思义具有三个电极。
二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。
其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。
由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。
，是一种电流控制电流的半导体器件。
其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。
三极管在中文含义里面只是对三个引脚的放大器件的统称，我们常说的三极管。
虽然都叫三极管，在英文里面的说法是千差万别的。
电子三极管Triode 这个是英汉字典里面“三极管”这个词汇的唯一英文翻译，这是和电子三极管最早出现有关系的，所以先入为主，也是真正意义上的三极管这个词最初所指的物品。
二、三极管的基本结构1. 三极管结构三极管的种类很多，按功率大小可分为大功率管和小功率管；按电路中的工作频率可分为高频管和低频管；按半导体材料不同可分为硅管和锗管；按结构不同可分为NPN管和PNP管。
无论是NPN型还是PNP型都分为三个区，分别称为发射区、基区和集电区，由三个区各引出一个电极，分别称为发射极（E）、基极（B）和集电极（C），发射区和基区之间的PN结称为发射结，集电区和基区之间的PN结称为集电结。
其结构和符号见下图1、图2所示，其中发射极箭头所示方向表示发射极电流的流向。
图1 两类三极管的结构示意图2.三极管符号中间横线是基极B,另一斜线是集电极C,箭头的是发射极E.图2 三极管的符号示意图三、三极管的原理三极管分锗管和硅管两种，而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。
半导体三极管复习提要
半导体三极管复习提要一、晶体管基本知识一、晶体管的结构和分类半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。
晶体管按所用半导体材料可分为硅管和锗管；按用途可分为放大管和开关管；按工作频率可分为低频管和高频管；按功率大小可分为小功率管、中功率管和大功率管；按结构可分为NPN 型和PNP 型。
在一块半导体基板上按特定的方式，形成三个掺杂区：集电区、基区、发射区；每个掺杂区对应引出一根电极，分别称为集电极C 、基极B 、和发射极E ；发射区与基区之间的PN 结称为发射结，基区与集电区之间的PN 结称为集电结。
结构与符号如图2-4所示。
半导体三极管由三区（集电区、基区、发射区）两结（集电结、发射结）和三极（集电极C 、基极B 、发射极E ）构成。
需要注意：1) NPN 型和PNP 型晶体管符号的箭头方向不同，它表示发射结加正向偏置时的电流方向。
2) 晶体管并不是两个二极管的简单组合，不能用两个二极管来代替一个晶体管。
一般情况下，晶体管的发射极和集电极也不能互换使用。
二、晶体管的电流分配关系及电流放大作用 1．晶体管各极的电流分配关系发射极电流等于基极电流与集电极电流之和。
即 C B I I +=E I 2．晶体管的电流放大作用“发射结正偏，集电结反偏”是晶体管具有电流放大作用的外部条件。
晶体管是一种电流控制器件，其电流放大作用就是基极电流B I 的微小变化控制了集电极电流C I 的较大变化。
但需要注意的是，晶体管放大电流时，被放大的C I 是由电源CC U 提供的，并不是晶体管自身产生的，放大的实质是小信号对大信号的控制作用。
B C I I ∆=∆β三、晶体管的特性曲线 1．输入特性曲线它的形状与二极管的正向特性曲线类似，硅管的死区电压约为0.5V ，锗管死区电压约为0.2V 。
晶体管正常导通后，硅管的BE U 约为0.7V ，锗管BE U 约为0.3V 。
图2-4 晶体管结构示意图及符号基极集电结发射结NPN 型PNP 型基极集电结发射结图2-6 晶体管特性测量的测试电图2-7 晶体管输入特性曲线2．输出特性曲线根据晶体管的工作状态不同，可将输出特性曲线分为三个区域。
半导体三极管概述
4. 结电容
结电容是指PN结在结两端电压作用下形成的电容效应。 结电容主要由两部分组成：一是PN结在正向电压作用下， 扩散电流的变化形成的电容效应，称之为扩散电容，通常记 作 ，它与通过PN结的扩散电流的大小成正比例；二是PN 结在反向电压作用下，电场的变化形成的电容效应，称之为 势垒电容，通常记作 ，它与作用在PN结两侧的反向电压 的大小成反比例。结电容是造成三极管产生频率响应的主要 原因，也是影响三极管开关速度的主要原因。
实验如图，把三极管接成二个电路，基极电路和集 电极电路，发射极是公共端，这种接法称为三极管 的共发射极接法。以NPN管为例，发射结加正向电压， 集电极加反向电压，三极管才能起放大作用。
IC
mA
IB
+
A
RB
+ V UBE
V UCE
+ EC
–
+– –
–
EB
三极管电流测量数据
IB(mA) IC(mA) IE(mA)
五. 三极管的工作状态
三极管的工作状态主要由三极管的二个PN结各自所承 受的偏置电压的大小和极性所决定的。三极管有二个PN结， 而每一个偏置电压又有二种可能的极性，即正向偏置和反向
偏置，因此，可构成三极管的三种工作状态：饱和、放 大、截止。
单极型三极管
双极型三极管是利用基极小电流去控制集电极较大电流 的电流控制型器件，因工作时两种载流子同时参与导电而称 之为双极型。单极型三极管因工作时只有多数载流子一种载 流子参与导电，因此称为单极型三极管；单极型三极管是利 用输入电压产生的电场效应控制输出电流的电压控制型器件 。
把基极电流的微小变化
能够引起集电极电流较大变
C
化的特性称为晶体管的电流 放大作用。
半导体三极管及其应用
器件的种类
材料 三极管
第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管
第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
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、特性参数： 表明三极管的使用性能
1） 电流放大系数
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
讨论共发射极接法的特性曲线
IC
mA
IB
+
A
+
RB
V UBE
+ 输– 入回–路
V UCE
+ EC
–
–
EB 共发射极电路
测量三极管特性的实验线路
1、输入特性
输入特性是指三极管输入回路中，加在基极和发射
2.3 1.5 0.06 0.04
40
12 UCE(V)
在以后的计算中，一般作近似处理： = 。
2） 极间反向电流
a 集-基极反向饱和电流 ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极， O是Open的字头，代表第三个电极E开路。 它相当于集电结的反向饱和电流。
ICBO
– A +
EC
ICBO是由少数载流子的 漂移运动所形成的电流，
深度饱和时，
2
40A
UCE =UCES 饱和电压
1 O3
6
9
20A IB=0 12 UCE(V)
硅管UCES 0.3V， 锗管UCES 0.1V。
临界饱和时： uCE = uBE
五、半导体三极管的型号和主要参数
第三讲-三极管要点
5/60
bec
基发集 极射电
极极
晶体管实现电流 放大作用的内部结构条件
(1)发射区掺杂浓度很高，以便有 足够的载流子供“发射”。
发射区N 基区P
集电区N
晶体管芯结构剖面图
(2)为减少载流子在基区的复合机 会，基区做得很薄，一般为几个 微米，且掺杂浓度极低。
(3)集电区体积较大，且为了顺利 收集边缘载流子，掺杂浓度界于 发射极和基极之间。
17/60
1. 发射区向基区扩散电子的过程
由于发射结处正偏，发射区的多数载流子自由电子将不断扩散
到基区，并不断从电源补充进电子，形成发射极电流IE。
2. 电子在基区的扩散和复合过程
由于基区很薄，且多数载流子浓度又很低，所以从发射极扩散过
来的电子只有很少一部分和基区的空穴相复合形成基极电流IB，剩
下的绝大部分电子则都扩散到了集电结边缘。
3
80 A
2.3
60 A
2
1.5 1
ΔIC
40 A
ΔIB=40 A 20 A
当IB一定时，从发射区扩散到基区 的电子数大致一定。当UCE超过1V以 后，这些电子的绝大部分被拉入集
电区而形成集电极电流IC 。之后即 使UCE继续增大，集电极电流IC也不 会再有明显的增加，具有恒流特性。
0
IB=0 UCE / V
一般硅三极管的UCES约为0.3V，锗三极管的 UCES约为0.1V； 三极管的集电极和发射极近似短接， 三极管类似于一个开关导通。
26/60
(3) 截止区 UBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 ，三极管
的集电极和发射极之间电阻很大，三极管相当于一 个开关断开
三极管作为开关使用时，通常工作在截止和饱和 导通状态；作为放大元件使用时，一般要工作在放大 状态。
模拟电子半导体基础知识三极管
二． 晶体管的电流放大作用
三极管在工作时要加上适 ＋
当的直流偏置电压。
UCB
c
+
c区 N
若在放大工作状态：
－
发射结正偏：
由VBB保证 集电结反偏： 由VCC、 VBB保证
＋b
R b UBE V BB
－
b区 e区
e
RC
P UCE
VCC
N
－
UCB=UCE - UBE > 0
2019/5/19
共发射极接法
射极E为0.3V，集电极C为0.3V。发射结正偏，集电 结也正偏，故三极管T处在饱和状态。
（3） 2V 5V 1V 发射结若正偏BE间必然满足正偏条件，即
UBE=0.7V，而给定的3个数据中，不具备此条件， 因而发射结没有正偏。可认为基极B电位低于射极 E，又由于集电极C通常处于最高电位，故正确的 对应关系是：B极为1V，E极为2V，C极为5V。三 极管T处在截止状态。
I : 称为穿透电流, 其物理意义是当基极开路时, 在集电极 CEO 电源作用下的集电极与发射极之间形成的电流
I : 当发射极开路时, 集电极反向饱和电流 CBO
四. BJT的主要参数
2. 交流参数
i C (mA)
（1）共射交流电流放大系数：
＝ iC
iB
IC 2.3mA 38 IB 60A
1．BJT内部的载流子传输过程
（1）因为发射结正偏，扩散运动形成发射极电流IE
发射结正偏，有利于多子的扩散；发射区掺杂浓度高，大量自由电子扩 散到基区，形成电流IEN。同时，基区的空穴也扩散到发射区，形成电流IEP， 但由于发射区的杂质浓度比基区高得多（一般高几百倍），因此：
半导体器件——半导体三极管
IC IB （1 ）I CBO I B IE IC IB （1 ）I B
例:某放大电路中BJT三个电极的电流如图所 示。
IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,试判断 管脚、管型。 A
IA
IB B IC C
三、三极管的共射输入特性和输出特性
NPN放 大 ： VC VB VE PNP放 大: VC VB VE
例：
通过uBE是否大于UBE(th) 判断管子是否导通 1、分别分析uI=0V、 5V时T是工作在截止状 态还是导通状态； 2、已知T导通时的UBE ＝0.7V，若当uI=5V， 则β在什么范围内T处 于放大状态，在什么范 围内T处于饱和状态？ 判断饱和、放大的一般方法： 1、电位法 2、电流判别法 3、假设法
发射结 电容
由fT计 算得到
Cbe
r b e e
gmube
e
1、输入特性
iB f ( uBE ) u
CE常 数
2、输出特性
iC f ( uCE ) i
B常 数
1、输入特性 为什么像PN结的伏安 特性？ 为什么UCE增大曲线右 移？
为什么UCE增大到一定 值曲线右移就不明显了？
对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性 曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。
2、输出特性 iC f ( uCE ) iB常 数
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 饱 为什么uCE较小时 iC随uCE变化很大？ 和 区 放大区 为什么进入放大 状态，iC曲线几乎 是横轴的平行线？
截止区
3、晶体管的三个工作区域
状态 截止 放大 饱和
发射结
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
半导体三极管综合知识
5.1 半导体三极管英文缩写：Q/T
5.2 半导体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。
5.3半导体三极管特点：半导体三极管（简称晶体管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。
NPN型，锗管多为PNP型。
`E(集电极集电极)
B(基极)
NPN型三极管 PNP型三极管
5.4 半导体三极管放大的条件:要实现放大作用，必须给三极管加合适的电压，即管子发射结必须具备正向偏
压，而集电极必须反向偏压,这也是三极管的放大必须具备的外部条件。
5.5 半导体三极管的主要参数
a; 电流放大系数：对于三极管的电流分配规律Ie=Ib+Ic,由于基极电流Ib的变化，使集电极电流Ic发生更大的变化，即基极电流Ib的微小变化控制了集电极电流较大，这就是三极管的电流放大原理。
即β=ΔIc/ΔIb。
b;极间反向电流，集电极与基极的反向饱和电流。
c;极限参数：反向击穿电压，集电极最大允许电流、集电极最大允许功率损耗。
5.6半导体三极管具有三种工作状态，放大、饱和、截止，在模拟电路中一般使用放大作用。
饱和和截止状态一般合用在数字电路中。
a;半导体三极管的三种基本的放大电路。
b;三极管三种放大电路的区别及判断可以从放大电路中通过交流信号的传输路径来判断，没有交流信号通过的极，就叫此极为公共极。
注：交流信号从基极输入，集电极输出，那发射极就叫公共极。
交流信号从基极输入，发射极输出，那集电极就叫公共极。
交流信号从发射极输入，集电极输出，那基极就叫公共极。
5.7 用万用表判断半导体三极管的极性和类型(用指针式万用表).
a;先选量程：R﹡100或R﹡1K档位.
b;判别半导体三极管基极：
用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极，红表笔分别接半导体三极管另外两各电极，观察指针偏转，若两次的测量阻值都大或是都小，则改脚所接就是基极（两次阻值都小的为NPN型管，两次阻值都大的为PNP型管），若两次测量阻值一大一小，则用黑笔重新固定半导体三极管一个引脚极继续测量，直到找到基极。
c;.判别半导体三极管的c极和e极：
确定基极后，对于NPN管，用万用表两表笔接三极管另外两极，交替测量两次，若两次测量的结果不相等，则其中测得阻值较小得一次黑笔接的是e极，红笔接得是c极（若是PNP型管则黑红表笔所接得电极相反）。
d; 判别半导体三极管的类型.
如果已知某个半导体三极管的基极,可以用红表笔接基极,黑表笔分别测量其另外两个电极引脚,如果测得的电阻值很大,则该三极管是NPN型半导体三极管,如果测量的电阻值都很小,则该三极管是PNP型半导体三极管.
5.8 现在常见的三极管大部分是塑封的，如何准确判断三极管的三只引脚哪个是b、c、e？三极管的b极很容易测出来，但怎么断定哪个是c哪个是e？
a; 这里推荐三种方法：第一种方法：对于有测三极管hFE插孔的指针表，先测出b极后，将三极管随意插到插孔中去（当然b极是可以插准确的），测一下hFE值，
b;然后再将管子倒过来再测一遍，测得hFE值比较大的一次，各管脚插入的位置是正确的。
第二种方法：对无hFE 测量插孔的表，或管子太大不方便插入插孔的,可以用这种方法：对NPN管，先测出b极（管子是NPN还是PNP以及其b脚都很容易测出，是吧？），将表置于R×1kΩ档，将红表笔接假设的e极（注意拿红表笔的手不要碰到表笔尖或管脚），黑表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，将管子拿起来，用你的舌尖舔一下b极，看表头指针应有一定的偏转，如果你各表笔接得正确，指针偏转会大些，如果接得不对，指针偏转会小些，差别是很明显的。
由此就可判定管子的c、e极。
对PNP管，要将黑表笔接假设的e极（手不要碰到笔尖或管脚），红表笔接假设的c极，同时用手指捏住表笔尖及这个管脚，然后用舌尖舔一下b极，如果各表笔接得正确，表头指针会偏转得比较大。
当然测量时表笔要交换一下测两次，比较读数后才能最后判定。
这个方法适用于所有外形的三极管，方便实用。
根据表针的偏转幅度，还可以估计出管子的放大能力，当然这是凭经验的。
c;第三种方法：先判定管子的NPN或PNP类型及其b极后，将表置于R×10kΩ档，对NPN管，黑表笔接e极，红表笔
接c极时，表针可能会有一定偏转，对PNP管，黑表笔接c极，红表笔接e极时，表针可能会有一定的偏转，反过来都不会有偏转。
由此也可以判定三极管的c、e极。
不过对于高耐压的管子，这个方法就不适用了。
对于常见的进口型号的大功率塑封管，其c极基本都是在中间（我还没见过b在中间的）。
中、小功率管有的b极可能在中间。
比如常用的9014三极管及其系列的其它型号三极管、2SC1815、2N5401、2N5551等三极管，其b极有的在就中间。
当然它们也有c极在中间的。
所以在维修更换三极管时，尤其是这些小功率三
极管，不可拿来就按原样直接安上，一定要先测一下.
5.9 半导体三极管的分类：a;按频率分：高频管和低频管
b;按功率分：小功率管，中功率管和的功率管
c;按机构分：PNP管和NPN管
d;按材质分：硅管和锗管
e;按功能分：开关管和放大
5.10 半导体三极管特性：三极管具有放大功能（三极管是电流控制型器件－通过基极电流或是发射极电流去控制集电极电流；又由于其多子和少子都可导电称为双极型元件）
NPN型三极管共发射极的特性曲线。
0 0.4 0.6 0.8 U BE
截止区
输入特性曲线 0 2 4 6 8 U CE(V)
输出特性曲线
三极管各区的工作条件：
1．放大区：发射结正偏，集电结反偏：
2．饱和区：发射结正偏，集电结正偏；
3．截止区：发射结反偏，集电结反偏。
5.11 半导体三极管的好坏检测
a;先选量程：R﹡100或R﹡1K档位
b;测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值:
红表笔接基极,黑表笔接发射极,所测得阻值为发射极正向电阻值,若将黑表笔接集电极(红表笔不动),所测得阻值便是集电极的正向电阻值,正向电阻值愈小愈好.
c;测量PNP型半导体三极管的发射极和集电极的反向电阻值:
将黑表笔接基极,红表笔分别接发射极与集电极,所测得阻值分别为发射极和集电极的反向电阻,反向电阻愈小愈好.
d;测量NPN型半导体三极管的发射极和集电极的正向电阻值的方法和测量PNP型半导体三极管的方法相反.。