高中电子控制技术-三极管

IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE
16.44mA 16.536mA 16.677mA 16.908mA 17.3mA 18.6mA 54.8mA
观察IB,IC和IE之间的 关系
三极管的工作状态
R1
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
VB
0
0
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE
16.44mA 16.536mA 16.677mA 16.908mA 17.3mA 18.6mA 54.8mA
三极管的工作状态
R1 VB
0% 0
5% 0
10%
15%
20%
25%
30%
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
发射结正偏
集电结反偏
外电场方向
NP
N
++++
e ++++ ++++
+++
c + + +
++ ++
IE
UBB
++ - +
++
b
IB RB UCC
++
IC RC
三极管的工作状态
NPN PNP
三极管的工作状态
感性认识三极管的工作 状态
由小到大调节可变电阻， 观察LED的亮度 LED由暗逐渐变亮，到达某一 亮度就不再变化
IB
IC
B
（1）放大状态 发射结正偏UB>UE，集 电结反偏UB<UC，
IE
有电位关系：
E
UC>UB>UE, UBE≈0.7V
NPN
三极管的电流分配及放大关系式为：
IE=IB+IC
IC=βIB
IE=(1+β)IB
硅三极管范围约为：20~200。 锗三极管范围约为：30~100
三极管的工作状态
R1 VB VC
12mA 15.6mA
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
观察发射结、集电结
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
的偏置情况
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
三极管可以用来放大微弱的信号和作为无触 点开关。
三极管的符号
三极管有3个半导体， 3个区，3个极，2个PN 结
B(base,基极) C(collector，集电极) E(emitter，发射极)
VB>VC,集电结正偏 VB<VC,集电结反偏 VB>VE,发射结正偏 VB<VE,发射结反偏
三极管的符号
0% 0 5V
5% 0 5V
10%
15%
20%
25%
30%
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
5V
3.9V
2.4V
1.3V 500.9mV
观察IB、IC的大小
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
0
0
0
30uA
70uA
100uA 130uA
IC
0
IE
0
0 0
0 0
3.6mA 8.4mA
USC
RB
V UBE
V UCE
USB
实验线路
三极管的工作状态
1、发射区的电子大量地扩散注 入到基区，基区空穴的扩散可 忽略。
2、电子扩散的同时，在基区将 与空穴相遇产生复合。由于基 区空穴浓度低，且基区做得很 薄，因此，复合的电子是极少 数。
3、绝大多数到基区的电子均能 扩散到集电结处，并在集电结 电场作用下到达集电区。
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
154uA 181uA 209uA 240uA 275uA 318uA 371uA
观察IB和IC之间的关系
观察发射结、集电结 的偏置情况
观察发射结正向电压 UBE大小
三极管的工作状态
R1
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
VB
0
0
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
VC
5V
5V
5V
3.9V 2.4V 1.3V 500.9mV IC和IB在一定范围内保持一
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE
16.44mA 16.536mA 16.677mA 16.908mA 17.3mA 18.6mA 54.8mA
较大，说明三极管具有电 流放大作用,当三极管处于 放大状态，通过控制较小的
基极电流来控制更大的集电
极电流。
三极管的工作状态
C
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
154uA 181uA 209uA 240uA 275uA 318uA 371uA
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE 16.154mA 16.181mA 16.209mA 16.24mA 16.275mA 16.318mA 16.371mA
12mA 15.6mA
IE
0
0
0
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
75%
80%
85%
90%
95%
100%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
181mV 174mV 167mV 158mV 147mV 131mV
95mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
440uA 536uA 677uA 908uA 1.3mA 2.6mA 38.8mA
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE
16.44mA 16.536mA 16.677mA 16.908mA 17.3mA 18.6mA 54.8mA
任何一列电流关系 符合 IE = IB + IC， IB< IC< IE, IC IE。
三极管的工作状态
R1
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
VB
0
0
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
VC
5V
5V
5V
3.9V
2.4V
1.3V 500.9mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
0
0
0
30uA
70uA
100uA 130uA
IC
0
0
0
3.6mA 8.4mA
12mA 15.6mA
IE
0
0
0
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
三极管的工作状态
三极管的工作状态
R1
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
VB
0
0
0
639.41mV 665.2mV 676.4mV 683.4mV
VC
5V
5V
5V
3.9V
2.4V
1.3V 500.9mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
0
0
0
30uA
70uA
100uA 130uA
IC
0
0
0
3.6mA 8.4mA
极管的集电极和发射极
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
154uA 181uA 209uA 240uA 275uA 318uA 371uA
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE 16.154mA 16.181mA 16.209mA 16.24mA 16.275mA 16.318mA 16.371mA
R1
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
181mV 174mV 167mV 158mV 147mV 131mV
95mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
440uA 536uA 677uA 908uA 1.3mA 2.6mA 38.8mA
三极管有3个半导体， 3个区，3个极，2个PN 结
B(base,基极) C(collector，集电极) E(emitter，发射极)
VB>VC,集电结正偏 VB<VC,集电结反偏 VB>VE,发射结正偏 VB<VE,发射结反偏
三极管的符号
N
P N
P N
P
三极管的工作状态
IC
IB
mA
C
A
B
RC
E
VC
181mV 174mV 167mV 158mV 147mV 131mV
95mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
440uA 536uA 677uA 908uA 1.3mA 2.6mA 38.8mA
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE
16.44mA 16.536mA 16.677mA 16.908mA 17.3mA 18.6mA 54.8mA
VE
0
0
0
0百度文库
0
0
0
IB
0
IC
0
0 0
0 0
30uA 3.6mA
70uA 8.4mA
100uA 12mA
130uA 15.6mA
定的比例关系，即IC=βIB，
IE
0
0
0
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
β称为电流放大倍数，此时
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
R1
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
181mV 174mV 167mV 158mV 147mV 131mV
95mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
440uA 536uA 677uA 908uA 1.3mA 2.6mA 38.8mA
当 IB 有微小变化时， IC
R1
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
181mV 174mV 167mV 158mV 147mV 131mV
95mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
440uA 536uA 677uA 908uA 1.3mA 2.6mA 38.8mA
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
154uA 181uA 209uA 240uA 275uA 318uA 371uA
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE 16.154mA 16.181mA 16.209mA 16.24mA 16.275mA 16.318mA 16.371mA
R1
70%
(2)截止区
VC
5V
5V
5V
3.9V
2.4V
1.3V 500.9mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
0
IC
0
0 0
0 0
30uA 3.6mA
70uA 8.4mA
100uA 12mA
130uA 15.6mA
IB=0 ， IC =0 ，IE=0，三
IE
0
0
0
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
VC
5V
5V
5V
3.9V
2.4V
1.3V 500.9mV
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
0
0
0
30uA
70uA
100uA 130uA
IC
0
0
0
3.6mA 8.4mA
12mA 15.6mA
IE
0
0
0
3.63mA 8.47mA 12.1mA 15.73mA
R1
35%
40%
45%
50%
55%
60%
65%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
三极管
三极管（Triode）又称半导体三极管、晶体 三极管、晶体管，或双极型晶体管（BJT， Bipolar Junction Transistor）。
三极管是通过一定的制作工艺，将两个PN结 结合在一起的器件，两个PN结相互作用，使三 极管成为一个具有控制电流作用的半导体器件。 三极管不是两个PN结的简单拼凑，两个二极管 是组成不了一个三极管。
IC
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
IE 16.154mA 16.181mA 16.209mA 16.24mA 16.275mA 16.318mA 16.371mA
R1
70%
75%
80%
85%
90%
95%
100%
VB
686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV 686mV
VC
252.8mV 230mV 218mV 209mV 201mV 194mV 188mV
三极管处于放大状态。
VE
0
0
0
0
0
0
0
IB
154uA 181uA 209uA 240uA 275uA 318uA 371uA
IC IE
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16mA
16.154mA 16.181mA 16.209mA 16.24mA 16.275mA 16.318mA 16.371mA