半导体三极管基础知识
半导体器件的基础知识
向电压—V（BR）CBO。 当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反
向电压—V（BR）EBO。
精选课件
28
1.2 半导体三极管
③ 集电极最大允许耗散功率 PCM 在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时， 集电极所消耗的最大功率称集电极最大允许耗散功率。
三极管应工作在三极 管最大损耗曲线图中的安 全工作区。三极管最大损 耗曲线如图所示。
热击穿：若反向电流增大并超过允许值，会使 PN 结烧 坏，称为热击穿。
结电容：PN 结存在着电容，该电容为 PN 结的结电容。
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5
1.1 半导体二极管
1.1.3 半导体二极管
1．半导体二极管的结构和符号 利用 PN 结的单向导电性，可以用来制造一种半导体器 件 —— 半导体二极管。 电路符号如图所示。
将两个 NPN 管接入判断 三极管 C 脚和 E 脚的测试电 路，如图所示，万用表显示阻
值小的管子的 值大。
4．判断三极管 ICEO 的大小 以 NPN 型为例，用万用 表测试 C、E 间的阻值，阻值 越大，表示 ICEO 越小。
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1.2 半导体三极管
1.2.6 片状三极管
1．片状三极管的封装 小功率三极管：额定功率在 100 mW ~ 200 mW 的小功率 三极管，一般采用 SOT-23形式封装。如图所示。
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1.2 半导体三极管
由图可见： （1）当 V CE ≥ 1 V 时，特性曲线基本重合。 （2）当 VBE 很小时，IB 等于零，三极管处于截止状态。
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1.2 半导体三极管
（3）当 VBE 大于门槛电压（硅管约 0.5 V，锗管约 0.2 V） 时，IB 逐渐增大，三极管开始导通。
三极管基础知识及测量方法
三极管基础知识及测量方法三极管基础知识及测量方法一、晶体管基础双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管PN 结。
正向偏置的 EB 结有空穴从发射极注入基区，其中大部分空穴能够到达集电结的边界，并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用下到达集电区，形成集电极电流 IC 。
在共发射极晶体管电路中 ,发射结在基极电路中正向偏置 , 其电压降很小。
绝大部分的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。
由于 VBE 很小，所以基极电流约为IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。
如果晶体管的共发射极电流放大系数β = IC / IB =100, 集电极电流 IC=β*IB=10mA。
在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V，而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V，如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib，在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic，有c/ib=β，实现了双极晶体管的电流放大作用。
金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应，在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。
当栅 G 电压 VG 增大时，p 型半导体表面的多数载流子棗空穴逐渐减少、耗尽，而电子逐渐积累到反型。
当表面达到反型时，电子积累层将在 n+ 源区 S 和 n+ 漏区 D 之间形成导电沟道。
当VDS ≠ 0 时，源漏电极之间有较大的电流 IDS 流过。
使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压 VT 。
当 VGS>VT 并取不同数值时，反型层的导电能力将改变，在相同的 VDS 下也将产生不同的 IDS , 实现栅源电压VGS 对源漏电流 IDS 的控制。
二、晶体管的命名方法晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG（旧）或（T）表示，二极管以D表示。
按制作材料分，晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分，三极管有PNP和NPN两种，而二极管有P型和N型之分。
半导体三极管及放大电路基础知识讲解
半导体三极管及放大电路基础知识讲解第一节学习要求第二节半导体三极管第三节共射极放大电路第四节图解分析法第五节小信号模型分析法第六节放大电路的工作点稳固问题第七节共集电极电路第八节放大电路的频率响应概述第九节本章小结第一节学习要求〔1〕把握差不多放大电路的两种差不多分析方法--图解法与微变等效电路法。
会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的阻碍和分析波形失真等；会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。
〔2〕熟悉差不多放大电路的三种组态及特点；把握工作点稳固电路的工作原理。
〔3〕把握频率响应的概念。
了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。
第二节半导体三极管〔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结之间的相互阻碍，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什么缘故具有电流放大作用那个核心问题，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，它的种类专门多。
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；依照结构不同，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。
中间是一块专门薄的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确实是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。
尽管发射区和集电区差不多上N型半导体，然而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工作于放大状态的差不多条件：发射结正偏、集电结反偏。
半导体基础知识
结电容： C j Cb Cd
清华大学 华成英 hchya@
§2 半导体二极管
一、二极管的组成 二、二极管的伏安特性及电流方程 三、二极管的等效电路 四、二极管的主要参数 五、稳压二极管
导通电压
0.6~0.8V 0.1~0.3V
反向饱 和电流
开启 电压
温度的 电压当量
开启电压
0.5V 0.1V
反向饱和电流
1µA以下 几十µA
从二极管的伏安特性可以反映出： 1. 单向导电性 u i IS (eU T 1) 正向特性为
指数曲线
若正向电压 UT，则i ISe u
u UT
3、本征半导体中的两种载流子
运载电荷的粒子称为载流子。 外加电场时，带负电的自由电 子和带正电的空穴均参与导电， 且运动方向相反。由于载流子数 目很少，故导电性很差。 温度升高，热运动加剧，载 流子浓度增大，导电性增强。 热力学温度0K时不导电。 两种载流子
二、杂质半导体
1. N型半导体
多数载流子 杂质半导体主要靠多数载流 子导电。掺入杂质越多，多子 浓度越高，导电性越强，实现 导电性可控。
一、二极管的组成
将PN结封装，引出两个电极，就构成了二极管。
小功率 二极管
大功率 二极管
稳压 二极管
发光 二极管
二、二极管的伏安特性及电流方程
二极管的电流与其端电压的关系称为伏安特性。
i f (u )
i IS (e
u UT
1)
(常温下 UT 26m ) V
材料
硅Si 锗Ge
三极管手册介绍
三极管手册介绍
三极管，也称为晶体三极管，是一种常用的电子器件，被广泛应用于电子电路中。
它由三个区域相互夹杂的半导体材料构成，通常被标记为E（发射极）、B（基极）和C（集电极）。
三极管是一种双极型晶体管，其主要特点是能够控制电流放大倍数。
通过控制基极电流，可以控制集电极电流的放大倍数。
因此，三极管广泛用于放大、开关、电子开关、振荡器等电路中。
三极管手册是一本关于三极管的详细介绍和应用指南。
该手册通常包括以下内容：
1. 三极管的基础知识：介绍三极管的结构、工作原理和基本参数。
包括器件标记和引脚配置，以及不同类型的三极管（如NPN型和PNP型）。
2. 三极管的电路应用：包括放大电路、开关电路、电源电路、振荡电路和稳压电路等。
每个电路应用都会介绍其原理、设计方法、常用电路图和计算公式。
3. 三极管的参数与曲线特性：包括直流参数（如最大集电流、最大功耗、最大电压等）和交流参数（如频率响应、增益、噪声系数等）。
手册中通常会给出参数的定义、测量方法和典型数值。
4. 三极管的选型与应用：介绍如何根据特定的应用需求选择合
适的三极管。
包括选择参数的考虑因素、常用的选型指南和技术手段。
5. 三极管的常见故障排除：介绍三极管常见的故障原因及排除方法。
包括电压过高、电流过大、温度过高等故障的检测和解决方法。
综上所述，三极管手册是一本提供关于三极管结构、工作原理、电路应用、参数与曲线特性、选型与应用和故障排除等方面知识的参考指南，旨在帮助工程师和电子爱好者更好地理解和应用三极管。
半导体器件基础
半导体二极管，也叫晶体二极管。它由一个PN结构成，具有单向导电性，是整流电路的核心器件。
几种常见二极管的外形
二极管的结构及电路符号 二极管 = PN结 + 管壳 + 引线
二极管的特性——单向导电性
二极管在电路中受外加电压控制共有两种工作状态： 正向导通和反向截止。 正向导通特性： 正向电压达到一定程度（硅二极管为0.6V,锗二极管为0.2V）， 二极管导通，正向电流增加很快，导通时正向电压有一个很小的变化，就会引起正向电流很大的变化，两引脚之间的电阻很小，相当于开关接通。
小结
半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。半导体具有热敏、光敏、杂敏等特性。常用的半导体材料是硅和锗，并被制作成晶体。 半导体导电时有两种载流子（自由电子和空穴）参与形成电流。在纯净的半导体中掺入不同的微量杂质，可以得到N型半导体（电子型）和P型半导体（空穴型）。 P型半导体和N型半导体相连接在结合处形成PN结，PN结的基本特性是具有单向导电性。
多数载流子——自由电子 少数载流子——空穴
N型半导体主要是电子导电。
N型半导体和P型半导体
P型半导体 【Positive空穴】
1
在锗或硅晶体内掺入少量三价元素杂质，如硼；这样在晶体中有了多余的空穴。
2
空穴
3
硼原子
4
硅原子
5
多数载流子——空穴 少数载流子——自由电子
6
P型半导体主要是空穴导电。
7
PN结及其增大，PN结被电击穿，失去单向导电性。如果没有适当的限流措施，PN结会被热烧毁。
综上所述
PN结加正向电压时，呈现低电阻，具有较大的正向扩散电流，PN结导通（相当开关闭合）； PN结加反向电压时，呈现高电阻，具有很小的反向漂移电流，PN结截止（相当开关断开）。 由此可以得出结论：PN结具有单向导电性（开关特性）。
半导体的基本 知识
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第二节 半导体二极管
• 二、二极管的结构和符号 • 将PN结的两个区，即P区和N区分别加上相应的电极引线引出，并
用管壳将PN结封装起来就构成了半导体二极管，其结构与图形符号 如图6一1所示，常见外形如图6一2所示。从P区引出的电极为阳极 (或正极)，从N区引出的电极为阴极(或负极)，并分别用A,K表示。 • 三、二极管的伏安特性 • 二极管的主要特性是单向导电性，其伏安特性曲线如图6一3所示(以 正极到负极为参考方向)。 • 1.正向特性 • 外加正向电压很小时，二极管呈现较大的电队，几乎没有正向电流通 过。曲线OA段(或OA‘段)称作死区，A点(或A‘点)的电压称为死区电 压，硅管的死区电压一般为0. 5 V，锗管则约为0. 1 V 。
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第一节 半导体的基本知识
• 电阻是随着温度的上升而降低的。这是半导体现象的首次发现。 1839年法国的贝克莱尔发现半导体和电解质接触形成的结，在光照 下会产生一个电压，这就是后来人们熟知的光生伏特效应，这是被发 现的半导体的第二个特征。在1874年，德国的布劳恩观察到某些硫 化物的电导与所加电场的方向有关，即它的导电有方向性，在它两端 加一个正向电压，它是导通的;如果把电压极性反过来，它就不导电， 这就是半导体的整流效应，也是半导体所特有的第三种特性。同年， 舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。1873年，英国的史密斯发 现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应，这是半导体又一个特 有的性质。
二极管,三级管基础知识培训教材
PN结及其单向导电性
• PN结的形成 • PN结的单向导电性
PN结的形成
• 在一块晶凡两边分别形成P型和N型半导 体。 图中 代表得到一个电子的三价杂质(例如硼) 离子，带负电； 代表失去一个电子的五价杂 质(例如磷)离入带正电。由于P区有大量空穴 (浓度大)，而N区的空穴极少(浓度小)，因此空 穴要从浓度大的P区向浓度小的N区扩散。 P
在一定范围内，外电场愈强，正向电 流(由P区流向N区的电流)愈大，这时PN 结呈现的电阻很低。正向电流包括空穴电 流和电子电流两部分。空穴和电子虽然带 有不同极性的电荷，但由于它们的运动方 向相反，所以电流方向一致。外电源不断 地向半导体提供电荷，使电流得以维持。
PN结的单向导电性
• 若给PN结加反向电压，即外电源的正端接N区， 负端接P区，则外电场与内电场方向一致，也 破坏了扩散与漂移运动的平衡。 • 外电场驱使空间电荷区两侧的空穴和自由电子 移走，使得空间电荷增加，空间电荷区变宽， 内电场增强，使多数载流子的扩散运动难以进 行。但另一方面，内电场的增强也加强了少数 裁流于的漂移运动，在外电场的作用下，N区 中的空穴越过PN结进入P区， P区中的自由电 子越过PN结进入N区，在电路中形成了反向电 流(由N区访向P区的电流)。
半导体二极管
• • • • • 二极管的基本结构和类型 二极管的伏安特性 二极管的主要参数 二极管的应用 常用二极管类型
二极管的基本结构和类型
• 将PN结加上相应的电极引线和管壳，就成为半 导体二极管。 从P区引出的电极称为阳极（正 极），从N区引出的电极称为阴极（负极）。 • 按结构分二极管有点接触型和面接触型两类。
D
（c）符号
在使用二极管时，必须注意极性不能接错，否则 电路非但不能正常工作，还有毁坏管子和其他元件的 可能。
半导体、二级管和三极管概述
PN结加反向电压
PN结加反向电压时， 内建电场被增强，势垒 高度升高，空间电荷区 宽度变宽。这就使得多 子扩散运动很难进行， 扩散电流趋于零；
而少子漂移运动处于优势，形成微小的反向的电流。
流过PN结的反向电流称为反向饱和电流(即IS)， PN结呈现为大电阻。由于IS很小,可忽略不计,所 以该状态称为：PN结反向截止。 总结 PN结加正向电压时，正向扩散电流远大于漂移电 流， PN结导通；PN结加反向电压时，仅有很小的 反向饱和电流IS，考虑到IS≈0，则认为PN结截止。
基区空穴 的扩散
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动Байду номын сангаас成基极电 流IB，漂移运动形成集电极电流IC。
电流分配：
IE＝IB＋IC
IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流
直流电流 放大系数
IC IB
iC iB
交流电流放大系数
I CEO (1 ) I CBO
稳压管的伏安特性
稳压管的主要参数 稳定电压Uz：Uz是在规定电流下稳压管的反向击 穿电压。 稳定电流IZ：它是指稳压管工作在稳压状态时， 稳压管中流过的电流，有最小稳定电流IZmin和最大 稳定电流IZmax之分。
（6）其它类型二极管 发光二极管：在正向导通其正向电流足够大时， 便可发出光，光的颜色与二极管的材料有关。广 泛用于显示电路。
图4 本征半导体中 自由电子和空穴
本征半导体的载流子的浓度 本征激发：半导体在热激发下产生自由电子和空 穴对的现象称为本征激发。 复合：自由电子在运动过程中如果与空穴相遇就 会填补空穴，使两者同时消失。 在一定的温度下，本征激发所产生的自由电子与 空穴对，与复合的自由电子与空穴对数目相等，达 到动态平衡。即在一定温度下本征半导体的浓度是 一定的，并且自由电子与空穴浓度相等。
第8章 三极管知识点及实用电路(电子线路课件)
8.3 三极管直流电路详解
4.六种三极管集电极直流电路 六种三极管集电极直流电路
8.3 三极管直流电路详解
5.四种三极管发射极直流电路 四种三极管发射极直流电路
8.4 三极管三种放大器详解
放大器中信号的传输过程： 放大器中信号的传输过程： 输入信号Ui →输入端耦合 输入信号 输入端耦合 电容C1→VT基极 基极→VT集电极 电容 基极 集电极 →输出端耦合电容 输出端耦合电容C2 →输出 输出端耦合电容 输出 信号Uo。 信号 。
11.使用半导体三极管应注意的事项 11.使用半导体三极管应注意的事项
（1）使用三极管时，不得有两项以上的参数同时达到极限值。 ）使用三极管时，不得有两项以上的参数同时达到极限值。 （2）焊接时，应使用低熔点焊锡。管脚引线不应短于 ）焊接时，应使用低熔点焊锡。管脚引线不应短于10mm， ， 焊接动作要快，每根引脚焊接时间不应超过两秒。 焊接动作要快，每根引脚焊接时间不应超过两秒。 （3）三极管在焊入电路时，应先接通基极，再接入发射极， ）三极管在焊入电路时，应先接通基极，再接入发射极， 最后接入集电极。拆下时，应按相反次序，以免烧坏管子。 最后接入集电极。拆下时，应按相反次序，以免烧坏管子。 在电路通电的情况下，不得断开基极引线，以免损坏管子。 在电路通电的情况下，不得断开基极引线，以免损坏管子。 （4）使用三极管时，要固定好，以免因振动而发生短路或接 ）使用三极管时，要固定好， 触不良，并且不应靠近发热元件。 触不良，并且不应靠近发热元件。 （5）大功率三极管应加装有足够大的散热器。 ）大功率三极管应加装有足够大的散热器。
8.1 三极管基础知识
1.认识半导体三极管 认识半导体三极管 也称为晶体三极管可以说它是电子电路中最重要的器件。 也称为晶体三极管可以说它是电子电路中最重要的器件。它最 主要的功能是电流放大和开关作用。 主要的功能是电流放大和开关作用。 2.三极管结构和符号 三极管结构和符号 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 结构成， 三极管由两个 结构成 (用字母 表示 。其他的两个电极成为集电极 用字母 表示 和 用字母b表示 其他的两个电极成为集电极(用字母 表示)和 用字母c表示 用字母 表示)。 发射极(用字母 表示 由于不同的组合方式， 发射极 用字母e表示 。由于不同的组合方式，形成了一种是 用字母 表示)。 NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。 型的三极管，另一种是 型的三极管。电极的作用如下： 晶体管三个电极的电极的作用如下： 发射极（E极）用来发射电子； 发射极（ 极 用来发射电子； 基极（ 极 用来控制E极发射电子的数量 极发射电子的数量； 基极（B极）用来控制 极发射电子的数量； 集电极（C极）用来收集电子。 集电极（ 极 用来收集电子。 晶体管的发射极电流IE与基极电流 、集电极电流IC 晶体管的发射极电流 与基极电流IB、集电极电流 与基极电流 之间的关系如下： 之间的关系如下：IE=IB+IC
第一章半导体基础知识
第一章半导体基础知识〖本章主要内容〗本章重点讲述半导体器件的结构原理、外特性、主要参数及其物理意义，工作状态或工作区的分析。
首先介绍构成PN结的半导体材料、PN结的形成及其特点。
其后介绍二极管、稳压管的伏安特性、电路模型和主要参数以及应用举例。
然后介绍两种三极管（BJT和FET）的结构原理、伏安特性、主要参数以及工作区的判断分析方法。
〖本章学时分配〗本章分为4讲，每讲2学时。
第一讲常用半导体器件一、主要内容1、半导体及其导电性能根据物体的导电能力的不同，电工材料可分为三类：导体、半导体和绝缘体。
半导体可以定义为导电性能介于导体和绝缘体之间的电工材料，半导体的电阻率为10-3～10-9Ω∙cm。
典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。
半导体的导电能力在不同的条件下有很大的差别：当受外界热和光的作用时，它的导电能力明显变化；往纯净的半导体中掺入某些特定的杂质元素时，会使它的导电能力具有可控性；这些特殊的性质决定了半导体可以制成各种器件。
2、本征半导体的结构及其导电性能本征半导体是纯净的、没有结构缺陷的半导体单晶。
制造半导体器件的半导体材料的纯度要达到99.9999999%，常称为“九个9”，它在物理结构上为共价键、呈单晶体形态。
在热力学温度零度和没有外界激发时,本征半导体不导电。
3、半导体的本征激发与复合现象当导体处于热力学温度0K时，导体中没有自由电子。
当温度升高或受到光的照射时，价电子能量增高，有的价电子可以挣脱原子核的束缚而参与导电，成为自由电子。
这一现象称为本征激发（也称热激发）。
因热激发而出现的自由电子和空穴是同时成对出现的，称为电子空穴对。
游离的部分自由电子也可能回到空穴中去，称为复合。
在一定温度下本征激发和复合会达到动态平衡，此时，载流子浓度一定，且自由电子数和空穴数相等。
4、半导体的导电机理自由电子的定向运动形成了电子电流，空穴的定向运动也可形成空穴电流，因此，在半导体中有自由电子和空穴两种承载电流的粒子（即载流子），这是半导体的特殊性质。
《三极管基本知识》PPT课件
三极管是电子电路中的重要元件，广泛应用于放大、开关、振荡等电路中。随 着电子技术的发展，三极管的应用领域不断扩大，对电子工程师的要求也越来 越高。
课程内容和结构
课程内容
本课程将介绍三极管的基本原理、结构、特性、参数以及应用等方面的知识。
课程结构
本课程将按照“由浅入深、循序渐进”的原则，先介绍三极管的基本概念和原理，然后逐步深入讲解三极管的特 性和应用。具体内容包括：三极管的基本原理、结构和分类；三极管的放大原理和特性；三极管的参数和选型； 三极管的应用电路和实例等。
输入特性曲线
输入特性曲线表示三极管在放 大状态下，基极电流（Ib）与 基极-发射极电压（Vbe）之
间的关系。
输入特性曲线与二极管的伏 安特性曲线类似，呈指数关
系。
当Vbe较小时，Ib几乎为零， 当Vbe超过一定值后，Ib随 Vbe的增大而迅速增大。
输出特性曲线
输出特性曲线表示三极管在放大状态下，集电极电流 （Ic）与集电极-发射极电压（Vce）之间的关系。
工业控制领域
三极管在工业控制电路中也有 着广泛的应用，如电机控制、
温度控制等。
消费电子领域
音响、电视、冰箱等消费电子 产品中也需要使用三极管进行
信号放大或电路控制。
03
三极管结构与工作原理
三极管内部结构
掺杂浓度
发射区掺杂浓度最高，基区很薄且 掺杂浓度最低，集电区掺杂浓度较 高。
PN结
三极管内部包含两个PN结，分别 是发射结和集电结。
三极管主要参数
01
02
03
电流放大系数
表示三极管对电流的放大 能力，是判断三极管放大 性能的重要参数。
极间反向电流
包括集电极-基极反向饱和 电流和集电极-发射极反向 饱和电流，反映了三极管 的截止性能。
三极管的基础知识
N P N IE
发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散，形 成发射极 电流IE。
EC
E
电子技术公开课
三极管的电流放大原理
IC=ICE+ICBOICE
C
从基区扩 散来的电 子作为集 电结的少 子，漂移 EC 进入集电 结而被收 集，形成 ICE。
集电结反偏，少 子形成的反向电 流ICBO。 B
电子技术公开课 引言
半导体三极管又称为晶体管或双极型三极管，是 组成各种电子电路的核心器件。 2.1 1.三级管的结构和类型
三极管有:两个结
三个电极 三个区
电子技术公开课
三个电极
电子技术公开课
NPN型
C
集电极 集电极
C P N P E
PNP型
B
基极
N P N
E
发射极
B
基极
发射极
电子技术公开课
电子技术公开课
课堂讨论
1.三极管具有电流放大作用的内部条件？ 三个区（发射区，基区，集电区）的特殊工艺结构： 2. 三极管具有电流放大作用的外部条件？ 发射结正偏，集电结反偏： NPN型三极管：Vc > Vb > Ve
PNP型三极管：Vc < Vb < Ve
电子技术公开课
课堂练习
正常工作的三极管各脚对地电位分别为： V1=11.6V V2=2V V3=2.7V, 判断管子的电极名称和 类型 解：V3电位居中---3脚：b极 U32=0.7V---- 2脚：e极 1脚：c极 ∵Vc > Vb > Ve
三个区Biblioteka 电子技术公开课C集电区
集电极
B
基极
N P N E
三极管基本知识及电子电路图详解
三极管基本知识及电子电路图详解
"晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件" 在电子元件家族中，三极管属于半导体主动元件中的分立元件。
广义上，三极管有多种，常见如下图所示。
狭义上，三极管指双极型三极管，是最基础最通用的三极管。
本文所述的是狭义三极管，它有很多别称:
三极管的发明
晶体三极管出现之前是真空电子三极管在电子电路中以放大、开关功能控制电流。
真空电子管存在笨重、耗能、反应慢等缺点。
二战时，军事上急切需要一种稳定可靠、快速灵敏的电信号放大元件，研究成果在二战结束后获得。
早期，由于锗晶体较易获得，主要研制应用的是锗晶体三极管。
硅晶体出现后，由于硅管生产工艺很高效，锗管逐渐被淘汰。
经半个世纪的发展，三极管种类繁多，形貌各异。
小功率三极管一般为塑料包封；
大功率三极管一般为金属铁壳包封。
三极管核心结构
核心是“PN”结
是两个背对背的PN结
可以是NPN组合，也或以是PNP组合
由于硅NPN型是当下三极管的主流，以下内容主要以硅NPN型三极管为例！
NPN型三极管结构示意图
硅NPN型三极管的制造流程
管芯结构切面图。
三极管基础知识
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2．输出特性曲线
输出特性曲线是指，当三极管基极电流IB一 定时，三极管的集电极电流IC与集电极电压 VCE之间的关系。 从输出特性曲线簇上可以看到，每条曲线都 有上升弯曲和平行部分，各条曲线的上升部 分很徒，几乎重合在一起，而平行部分按IB 的值从小到大，由下向上排列，反映了三极 管不同的工作状态。 三极管有截止、饱和、放大三种工作状态， 对应这三种工作状态，可把三极管的输出特 性曲线簇分为三个区域：
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集电极最大允许耗散功率Pcm：使用时集电极 上的耗散功率不允许超过Pcm，否则会使三极 管性能变坏或烧毁。 集电极最大允许电流ICM：正常使用时，三极 管的IC电流不允许大于ICM，否则可能损坏三 极管。
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第四节 三极管的封装形式和管脚排列
根据不同的工艺要求，三极管有各种各样的封装形 式，有玻璃封装的，有金属外壳封装的，也有环氧树 脂封装的; 有TO-92、TO-92L、也有TO-126(F)、TO220(F)、TO-263等。（如图所示）
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第三节
三极管的特性参数
一、三极管输入、输出特性曲线
三极管的特性曲线是指三极管各极上的电压 和电流之间的关系曲线，是三极管内部性能 的外部表现。 1．输入特性曲线 输入特性是指，当三极管的集电极与发射 极之间电压VCE保持为某一固定值时，加在 三极管基极与发射极之间的电压VBE与基极 电流IB之间的关系。
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晶体二极管就是由一个PN结构成的最简单的 半导体器件。 晶体三极管就是由二个背靠背的PN结构成的 半导体器件。
三极管基础知识
三极管基础知识三极管是一种半导体器件，也是电子电路中最常用的元件之一。
它由三个掺杂不同材料的半导体层构成，分别为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流和控制电流，因此被广泛应用于放大器、开关电路、振荡器等电子电路中。
三极管的结构三极管的结构可以分为PNP型和NPN型两种。
PNP型三极管的结构是以P型半导体为基底，两个N型半导体夹在中间，形成一个NPN结构。
NPN型三极管的结构则是以N型半导体为基底，两个P型半导体夹在中间，形成一个PNP结构。
在三极管中，发射极和集电极之间的区域被称为“空间电荷区”，而基极则是控制电流的关键部分。
三极管的工作原理三极管的工作原理可以用PNP型三极管为例来说明。
当PNP型三极管的发射极接通正电压，基极接通负电压时，发射极和基极之间的空间电荷区会变窄，电子就可以从发射极流向基极。
当基极电压变化时，空间电荷区的宽度也会发生变化，从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时，空间电荷区会变得非常窄，电子就可以从基极流向集电极，从而放大电流。
三极管的放大作用三极管的放大作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时，空间电荷区的宽度也会发生变化，从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时，空间电荷区会变得非常窄，电子就可以从基极流向集电极，从而放大电流。
因此，三极管可以将微弱的信号放大成较大的信号，从而实现放大作用。
三极管的开关作用三极管的开关作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流为零时，三极管处于关闭状态，集电极和发射极之间的电阻非常大，电流无法通过。
当基极电流足够大时，三极管处于开启状态，集电极和发射极之间的电阻非常小，电流可以通过。
因此，三极管可以用作开关电路，实现电路的开关控制。
三极管的振荡作用三极管的振荡作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时，空间电荷区的宽度也会发生变化，从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时，空间电荷区会变得非常窄，电子就可以从基极流向集电极，从而放大电流。
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三极管基础知识一、三极管的基本结构与原理1.1 三极管的构成三极管是由三个区域（P-N-P或者N-P-N型）的半导体材料制成，其中夹在中间的一块称为基区，两侧分别是发射区和集电区。
1.2 三极管的工作原理三极管根据基区控制电流的大小和方向来调节集电区电流的大小。
当基区的电流为零时，三极管处于截止状态；而当基区的电流为正时，三极管处于放大状态。
三极管的工作原理是基于本征型晶体管理论的基础上发展起来的。
二、三极管的分类与参数2.1 三极管的分类根据不同的工作方式和结构形式，三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
NPN型三极管是以N型半导体为基础，P型半导体作为二极管，再以N型半导体作为封装；而PNP型三极管则相反。
2.2 三极管的参数三极管的常见参数包括最大集电极电流（IC）、最大发射极电流（IE）、最大反向电压（VCEO）等。
这些参数决定了三极管的工作范围和性能。
三、三极管的应用领域3.1 放大器电路三极管可以用作放大器电路的关键元件，通过控制输入信号的电流变化，实现对输出信号的放大。
3.2 开关电路三极管的开关特性使其在电路中经常被用作开关元件。
通过控制基极电流的通断，实现对电路的开关控制。
3.3 震荡电路三极管在震荡电路中可以产生正弦波、方波等信号，广泛应用于射频信号发生器、计算机时钟发生器等领域。
3.4 温度传感器三极管的温度特性可以用于温度测量和控制，如温度传感器。
四、三极管的基本特性与参数测量方法4.1 静态特性静态特性包括输入输出特性、直流放大特性等。
通过在不同的输入输出条件下测量电流、电压等参数，可以了解三极管的静态工作状态。
4.2 动态特性动态特性包括频率响应、输入阻抗、输出阻抗等。
通过在不同频率下测量电流和电压的关系，可以了解三极管的动态响应能力。
4.3 参数测量方法常见的参数测量方法包括基极电流测量、集电极电流测量、电压放大倍数测量等。
根据不同的测量需求，选择合适的测量方法来获取所需的三极管参数数据。
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网络教材—《模拟电子技术》－半导体三极管及放大电路基础Frequently Asked Question（FAQ）1. 既然BJT具有两个PN结，可否用两个二极管相联以构成一只BJT，试说明其理由。
解：BJT要实现放大作用，首先满足其内部条件，即要求发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很薄；集电结的结面要大。
仅用两个二极管相联构成的BJT不能满足上述三极管具有放大的内部条件，因此不能用两个二极管相联以构成一只BJT。
2. 要使BJT具有放大作用，发射结和集电结的偏置电压应如何联接？解：要使BJT具有放大作用，必须满足三极管放大的内部条件和外部条件。
外部条件为发射结必须正偏，集电结必须反偏。
3. BJT三极管为什么又称为双极型半导体三极管？解：通过对BJT工作时载流子的运动分析可知，它是由两种载流子即自由电子和空穴参与导电的半导体器件，所以称它为双极型半导体三极管，是一种CCCS器件。
4. 小结BJT三极管内部结构的特点。
解：BJT能进行放大，必须满足其内部结构的特点：①发射区重掺杂；②集电区中等掺杂，集电结的结面积远大于发射结的结面积；③基区轻掺杂，基区做得很薄。
5. 晶体管的发射极和集电极是否可以调换使用，为什么？更多图纸请加QQ：453100829 解：不可以！由于三极管的特殊构造，虽然发射区和集电区是同型半导体，但发射区掺杂浓度高而面积小，而集电区则掺杂浓度低而面积大。
若调换使用将不能获得有效的电流放大作用（β<1）。
其次，由于三极管U(BR)ERO≤4V，若调换使用，当电源电压高于4.7V时，三极管便因击穿而损坏。
6. α、β是两种电流放大系数，有人说，它们的值受控于外电路，外加电压大，其值就大，这种说法正确吗？解：这种说法不正确! α、β是两种电流放大系数主要取决于基区、集电区和发射区的杂质浓度以及器件的几何结构,与外电路没有关系，只不过用基极电流来控制集电极电流在外加电压的作用下才能体现出来。
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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。