清华模电课件第2讲三极管

六、三极管的h参数微变等效电路 ［h］
晶体管在中低频、小信号作用下等效 适用于中低频段
1.中低频段:kHz数量级以下 2.小信号：mv级 3.等效：线性化处理
简化的h参数微变等效电路
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P34
rberbb 1re
基区的 区电阻
26(mA) re IE(mA) Q
发射结 结电阻
UCE C
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图解β值
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（2）共基电路
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直流电流放大系数定义为
IC ICBO IC
IE
IE
交流电流放大系数定义为
2 极间反向电流
IC
IE
UCB C
（1）反向饱和电流ICBO 指发射级开路时，集电极与基 极间的反向饱和电流。
（2）穿透电流ICEO
指基极开路时集电极与发射极间的穿透电流，它与
IB 。f(UBE)UCEC
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硅NPN管的输入特性曲线 分两种情况来讨论。
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1.UCE=0V，b、e极间加正向电压。 2.UCE≥1V
对于小功率管，UCE=1V的输入特性曲线可以取代UCE 大于1V的所有输入特性曲线。
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2 输出特性曲线族
IC f UCE IBC
(2)
IB IB' ICBO
(3)
IE IC IB
(4)
将(1)式代入(2)式
ICIB ' ICBO
(5)
将(3)式代入(5)式
穿透电流
ICEO1ICBO
ICIB1ICBO
ICIBICEO
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交流电流放大系数 I C
IB
一般情况下，直流电流放大系数与交流电流放大系数差 别很小，在分析估算中常取
ICN IE
1
共பைடு நூலகம்电路交流电流放大系数
与 的关系
1
IC IE
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三、三极管的输入特性与输出特性
以NPN管共射电路为例 1 输入特性曲线族
I f U B
BE UCEC
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输入回路
输出回路
三极管的输入特性曲线与二极管相同，表示以 U为CE
参变量时 和I B 的U 关B E 系。即
输出特性共分四个区： （1）放大区
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该区具有两个性质： 受控性与恒流性
三极管工作在该区E结正偏，C结反偏。具有电流放大作用 受控性是指 的I B变化控制 的I变C 化。恒流性是指该区中 基本I C 不随 而变U C化E 。
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（2）截止区 IB≤0 没有电流放大作用
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（3）反向击穿电压U(BR)CEO
在放大区内， 值基本不变，但当 IC 超过一定数值后，
β将明显下降。规定当 降到额定值的 时对应2 的 值
为I C 。 I CM
3
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4 频率参数 （1）共射截止频率 f
当信号频率较高时，由于管子内部的电容效应作用明显，
使值下降。当下降到中低频值 的0.7007倍时对应的频率称 共射截止频率 。 f
N
b
P
RC
N RB
e VB
VC
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1、载流子的传输过程
收集电流 I C N 复合电流 I B 漂移电流 I C B O 如图可得 ICICNICBO IB IB' ICBO IE IC IB
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2 电流分配关系
直流电流放大系数
ICN
I
' B
(1)
ICICNICBO
2 温度对β的影响 三极管的 值 随着温度的升高而增大。其规律为每升 高1℃， 值增加(0.5～1)％。
3 温度对UBE的影响 UBE随温度升高而降低。 当 一I B定，温度每升高 ，10 C 减小U B2E mV左右，或者 说，对相同的 ， U会BE随着I B 温度的升高而增加。
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以发射极为信号输入和输出公共极的电路，称为共发射 极电路；以基极作为信号输入和输出公共极的电路，称为 共基极电路；以集电极作为信号输入和输出公共极的电路， 称为共集电极电路。
(a)共发射极电路 (b)共基极电路
(c)共集电极电路
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共基电路（CB）
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直流电流放大系数
与 的关系
的关I C系BO 是
ICE O1ICBO
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3 极限参数
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（1）集电极最大允许功耗PCM 临界功耗线
集电极的功率损耗(简称功耗) PC。IC使UC用E 时，要求
，
否则PC管子PCM会过热而烧毁。 值决定于管P子CM 允许的温升。
（2）集电极最大允许的电流ICM IC ICM 的区域称过流区。
结论
1）三电极电流关系：IE=IB +IC 2）ICIB ，ICIE 3）IC IB， IE (1+ )I B
电流分配 关系
由基极电流的微小变化引起的集电极电流的较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。
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三极管的三种组态
三极管任何一个电极都可作为输入和输出的公共端，因 此，三极管有三种连接方式，称为三种组态。
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二、三极管的放大原理
共射电路(CE)为例 输入、输出回路的公用端为发射极。
三极管处于导通状态必须满足的条件：
E结 正偏
c
C结 反偏
从电位的角度看： NPN ： VC>VB>VE PNP ： VC<VB<VE
（3）饱和区 IC与IB无控制关系 没有电流放大作用
概念 饱和压降UCES 对小功率管约为(0.3～0.5)V。 UCES是分隔放大区与饱和区的分隔线。
（4）击穿区
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四、三极管的主要参数
1 电流放大系数 （1）共射电路
直流电流放大系数定义
ICN
I
' B
IC IB
交流放大系数定义
IC
IB
（2）共射特征频率 f T 指当 时 1的频率。当
（3）共基截止频率 f
时f ， 管fT 子失去放大作用。
f >> f
三极管幅频特性
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五、环境温度对三极管参数的影响
1 温度对ICBO的影响 ICBO随温度的升高而增大。 硅管 I的CBO比锗管小得多，优良的硅管 可I以CBO做到 10nA以下。对硅管来说， 随I温CBO度的变化往往不是主 要问题，因此得到广泛地应用。
rbe
300(1)26(mA)
IE(mA)
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rbe 可以用公式计算 rberb'b(1)I2E(6m m)V A
其中 指r b基b ' 区的区电阻。对低频小功率管约为 ；该