三极管的基础知识
三极管的基本知识

b级会接一个大电阻RB限制电流Ib的大小,跑到b极的那 些多余的电子就只好穿越集电结,形成电流Ic
二、BJT 的电流分配和放大原理
如果基极电压翻倍,电荷分布会继续发生变化,发射结 宽度会变得更窄,这扇大门变得更宽了,将会有更多的 电子跑到b级
二、BJT 的电流分配和放大原理
由于RB是大电阻,Ib就算翻倍了也还是很小,所以更多 的电子会穿越集电结,让Ic也翻倍。
+ ui
Rb
C1 +
与二极管特性相似
+ + uCE输出 输入 uBE 回路 iE 回路
iB
Rc
+VCC
C2
RL
+ uo
iB VCC
Rb+ + uBE
Rb
iB
VCC
O
uBE
uCE 0 特性右移(因集电结开始吸引电子) uCE 1 V 特性基本重合(电流分配关系确定) 硅管: (0.6 0.8) V 取 0.7 V 导通电压 uBE 锗管: (0.2 0.3) V 取 0.2 V
+ UCE
Rc VCC
输入回路 BJT与电源连接方式
二、BJT 的电流分配和放大原理
当发射结正偏时,电荷分布会发生变化,发射结宽度会变窄; 相当于给电子打开了一扇e到b的大门 集电结反偏时,电荷分布会也发生变化,集电结宽度会变宽。 相当于打开了阻碍电子从c级跑出去的大门
二、BJT 的电流分配和放大原理
VCC
(2) 集电极 - 发射极反向饱和电流 ICEO
c b e A
ICEO
VCC
ICEO =(1+ )ICBO
iC ICM 安 全 工 ICEO O
三极管的基础知识及参数对照表

[知识学堂] 三极管的基础知识及参数对照表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结势垒电场的效果下到达集电区,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/50kΩ=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效果。
常用中小功率三极管参数表:型号材料与极性Pcm(W)Icm(mA)BVcbo(V) ft(MHz)3DG6C SI-NPN 0.1 20 45 >100 3DG7C SI-NPN 0.5 100 >60 >100 3DG12C SI-NPN 0.7 300 40 >300 3DG111 SI-NPN 0.4 100 >20 >100 3DG112 SI-NPN 0.4 100 60 >100 3DG130C SI-NPN 0.8 300 60 150 3DG201C SI-NPN 0.15 25 45 150 C9011 SI-NPN 0.4 30 50 150 C9012 SI-PNP 0.625 -500 -40C9013 SI-NPN 0.625 500 40C9014 SI-NPN 0.45 100 50 150 C9015 SI-PNP 0.45 -100 -50 100 C9016 SI-NPN 0.4 25 30 620 C9018 SI-NPN 0.4 50 30 1.1GC8050 SI-NPN 1 1.5A 40 190 C8580 SI-PNP 1 -1.5A -40 200 2N5551 SI-NPN 0.625 600 1802N5401 SI-PNP 0.625 -600 160 100 2N4124 SI-NPN 0.625 200 30 300。
三极管 电压

三极管电压三极管(Transistor)是一种常用的电子器件,广泛应用于电子电路中。
它是由三个控制接点组成的半导体器件,分别是基极、发射极和集电极。
三极管的电压特性是指在不同电压条件下,三极管的电流和电压之间的关系。
下面将从不同的角度分析三极管的电压特性。
一、基础知识在讨论三极管的电压特性之前,我们先来了解一些基础知识。
三极管是一种双极型晶体管,根据材料的不同,可以分为NPN型和PNP 型两种。
此外,三极管还有不同的工作状态,包括放大状态、截止状态和饱和状态。
在正常工作状态下,三极管的发射极和基极之间是正向偏置的,而集电极和基极之间是反向偏置的。
二、输入电压与输出电压的关系三极管的电压特性与输入电压和输出电压之间的关系密切相关。
在三极管的放大状态下,当输入电压变化时,输出电压也会相应变化。
具体而言,当基极电压增加时,三极管的发射极电流也会增加,从而使集电极电流增加,输出电压也随之增加。
这种关系可以用以下公式表示:输出电压 = 输入电压 * 放大倍数三、电压放大倍数电压放大倍数是衡量三极管放大能力的重要指标之一。
它表示输入电压和输出电压之间的比值。
通常用β值表示,β值越大,说明三极管的放大能力越强。
但需要注意的是,β值在不同的工作状态下会有所不同,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
四、截止电压和饱和电压在三极管的截止状态下,输入电压较低,三极管无法放大信号,输出电压接近于零。
而在饱和状态下,输入电压较高,三极管能够充分放大信号,输出电压接近于供电电源的电压。
截止电压和饱和电压是三极管的重要指标,它们决定了三极管的开关特性和放大能力。
五、电压稳定性电压稳定性是指在不同工作条件下,三极管的电压特性能否保持稳定。
在实际应用中,我们希望三极管的电压特性不受外界环境的影响,能够稳定工作。
因此,在选择三极管时,需要考虑其电压稳定性,以保证电子电路的正常运行。
六、温度特性三极管的电压特性还与温度有关。
在不同温度下,三极管的电流和电压之间的关系可能会发生变化。
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。
三极管知识

结构与操作原理三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn两种组合。
三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。
图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号,射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体,和二极体的符号一致。
在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中性的p型区和n型区隔开。
图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。
三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。
图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。
EB接面的空乏区由于在正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的电洞会注入到基极,基极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变宽,载体看到的位障变大,故本身是不导通的。
图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形下,电洞和电子的电位能的分布图。
三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。
以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例,射极的电洞注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极方向扩散,同时也被电子复合。
当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时,会被此区内的电场加速扫入集电极,电洞在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。
IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入射极的电子流InB? E(这部分是三极管作用不需要的部分)。
InB? E在射极与与电洞复合,即InB? E=I Erec。
三极管知识及测量方法
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三极管知识及测量方法三极管(transistor)是一种常用的电子器件,广泛应用于电子电路中。
本文将介绍三极管的基本知识和测量方法。
一、三极管基础知识1.三极管的基本结构三极管由两个PN结组成,有三个引脚:基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
三极管主要分为NPN型和PNP型两种。
2.三极管的工作原理三极管在不同的工作状态下有不同的功能,主要有以下三个状态:-放大状态:在放大状态下,基极电流较小,只有微弱的信号,但输出在集电极上得到放大。
-关断状态:在关断状态下,基极电流为零,三极管完全截断,没有任何输出。
-饱和状态:在饱和状态下,集电极电流最大,基极电流较大,信号被完全放大。
3.三极管参数表达-电流放大倍数(β):指的是输入电流变化到输出电流的变化比例。
- 输入电阻(Rin):指的是输入电阻与基极之间的电阻。
- 输出电阻(Rout):指的是输出电阻与集电极之间的电阻。
- 横向导通电压(Vbe):指的是基极与发射极之间的电压。
二、三极管的测量方法1. 测量三极管灵敏度(hfe)-步骤一:将万用表(电流档)的电位器旋钮完全逆时针旋转为最低电流档。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)和B(基极)相连,并测量电流。
-步骤三:将测试引脚与三极管的C(集电极)和B(基极)相连,并测量电流。
- 步骤四:计算hfe值,hfe = Ic / Ib,其中Ic为集电极电流,Ib 为基极电流。
2.测量三极管的共射输入电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的B(基极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输入电阻,输入电阻 = Ube / Ib,其中Ube为基极与发射极之间的电压,Ib为基极电流。
3.测量三极管的共射输出电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)和C(集电极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输出电阻,输出电阻 = Uce / Ic,其中Uce为集电极与发射极之间的电压,Ic为集电极电流。
三极管基础知识
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三极管基础知识1.三极管的封装形式和管脚识别方法一:常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,如图对于小功率金属封装三极管,按图示底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
方法二:测判三极管的口诀四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。
”释吧。
一、三颠倒,找基极二、 PN结,定管型(NPN還是PNP)三、顺箭头,偏转大(1) 对于NPN型三极管,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大(電阻小),此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极f9.8→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
(2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c 极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c。
四、测不出,动嘴巴:是一步,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。
具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。
其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。
2.晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
《三极管基本知识》PPT课件
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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。
三极管的基本知识

三极管的基本知识概念:半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。
作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 作无触点开关。
三极管工作原理半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的。
三极管的三种工作状态截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。
三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
主要参数特征频率f T当f= f T时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率f大于f T,电路将不正常工作.工作电压/电流用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.h FE电流放大倍数.V CEO集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.P CM最大允许耗散功率.晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。
为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路输入阻抗中(几百欧~几千欧)大(几十千欧以上)小(几欧~几十欧)输出阻抗中(几千欧~几十千欧)小(几欧~几十欧)大(几十千欧~几百千欧)电压放大倍数大小(小于1并接近于1)大电流放大倍数大(几十)大(几十)小(小于1并接近于1)功率放大倍数大(约30~40分贝)小(约10分贝)中(约15~20分贝)频率特性高频差好好应用多级放大器中间级低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路应用NPN型三极管相当于常闭型水龙头,在没有用力打开水闸时,水龙头是关着的,NPN型三极管在基极(b)没有电压或接地时,集电极(c)到发射极(e)是关掉的,处于断路状态。
三极管知识及极性判别方法

三极管知识及极性判别方法三极管知识及极性判别方法晶体三极管的结构和类型晶体三极管,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。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
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。
三极管基本知识
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RB EB
ICE N P E IBE N
C
E
IE
从基区 扩散来 的电子 作为集 电结的 少子, 少子, 漂移进 入集电 结而被 收集, 收集, 形成I 形成 CE。
2、各极电流关系 、
IC=ICE+ICBO ≈ICE C B
ICBO
IB=IBE-ICBO≈IBE
RB EB
IB
ICE N P IBE N IE
0.4
0.8
UBE(V)
2、输出特性 、 4
此区域满 足IC=βIB β 称为线性 区(放大 区)。
IC(mA )
当UCE大于一定 的数值时, 的数值时,IC只 有关, 与IB有关, 100µA µ IC=βIB。 β
3 2 1 3 6 9
80µA µ 60µA µ 40µA µ 20µA µ IB=0 12 UCE(V)
1.三极管的结构是由二个PN结形成的,它的类型有 PNP型和NPN型。 2.三极管的电流放大作用,三极管的输入、输出特 性。 3.三极管有电流放大的特性,三极管有三种工作状 态:放大状态、截止状态、饱和状态。 作业:见参考书2、P 102 4 ,P 103 12
5.集-射极反向击穿电压 集 射极反向击穿电压
当集---射极之间的电压U 超过一定的数值时, 当集---射极之间的电压 CE超过一定的数值时,三极 ---射极之间的电压 管就会被击穿。手册上给出的数值是25° 、 管就会被击穿。手册上给出的数值是 °C、基极开路 时的击穿电压U 时的击穿电压 (BR)CEO。
6. 集电极最大允许功耗 CM 集电极最大允许功耗P
• 集电极电流 C 集电极电流I 流过三极管, 流过三极管, 所发出的焦耳 热为: 热为: PC =ICUCE • 必定导致结温 上升,所以PC 上升,所以 有限制。 有限制。 PC≤PCM
三极管的知识
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三极管的结构,三极管共有两个PN结,有NPN和PNP两种类型,有集电极,发射极和基极三个引脚。在发射极与基极之间的PN结称为发射结,在集电极和基极之间的PN结为集电结。基中C代表的是集电结,B代表的是基极,E代表的是发射极。三极管也称为双极型晶体管,在电路中用T来表示,由于三极管中的两个PN结相互影响,使得三极管具有电流放大功能。三极管的三个区,还有三极管的符号中的箭头,代表的是发射极处于正向偏置时的电流方向。三极管的三个共分别为集电区,发射区和基区.NPN型和PNP型主要的区别就是在发射区电流的流向。也正因为如此可以区分三极管的类型。若知道电流的流向,正向偏置时,可以知道PN结的电流方向是由P区流向N区,电流由哪里流出,哪里就是P区,另一端就是N区,这样就可以判断这个三极管是NPN型的还是PNP型的。三极管的三个极代表的英文是基极是BASE,发射极是EMISSION,集电极是COLLECTOR.其中的发射极掺杂浓度最高,集电极的浓度比发射极的小,且集电极的面积最大,基极的面积最小,且掺杂的浓度也最小。电压的方向问题,发射极应加上的是正向电压即是正向偏置,集电极应加上反向电压,即是反向偏置。电子在三极管中的流向,发射区向基区注入电子,同时电子从B区和C区流出。用电流来讲就是电流从发射极流出,从基极和集电极流入。IE=IC+IB,通过前面的学习我们知道PN结正向偏置时,电流与电压呈现指数关系。三极管在电路中的连接方式有菜发射极连接和菜基极连接还有就是共集电极连接。在三极管中,当发射极处于正向偏置时,硅管的发射极与基极之间的电压值为0.7V,锗管的发射极与基极之间的电压值为0.2V。当集电极处于反向偏置时,集电极与基极之间的电压值大于1V。注意以上所有数据均是带绝对值的,因为有方向之分,有正有负的,但大小不会变。再则是PNP管和NPN管的区分,NPN集电极上的电压大于发射极上的电压,PNP管上的集电极上的电压值小于发射极上的电压。三极管的主要参数有电流放大系数,有公式如下,分为交流电和直流电的公式,还分为共射电流放大系数,其中的直流电放大系数B=IC/IB,再则是交流电的放大系数等于集电极上的电流变化量除以基极上的变化量。另一个是共基极电流放大电路,直流电流的放大系数B=IC/IB,交流电的放大系数等于集电极上的电压除以发射极上的电压。两种放大系数之间又有关系,B=A/(1-A),还有A=B/(1+B).三极管的每二个的参数是极限参数,即是指集电极允许通过的最大电流,还有就是集最极的最大消耗功率。同时功率还受到温度的影响,温度越高,功率也就越小。集电极和发射极之间的反向击穿电压。最后,三极管的简化直流模型,分为三类,一个是截止模型,二是饱和模型,三是放大模型,前两个模型都没有电流流过三极管,只有在放大模型下才有电流流过。三极管为非线性元件,但在实际的应用中,有时可忽略曲线,把三极管当做是线性元件来使用。由此引进了H参数。在H参数等效电路,需要注意的几个问题,一个是H参数是针对交流电的而不能用于直流电中。二是电路中所用的电流源和电压源必须是受控源,其方向不可随意假设,三是H参数是在某个静态工作点测得的,其值与这个静态工作点有关。三极管的放大原理,就是给发射极加上正向电压,给集电极加上反向电压,这样的话,发射极的电子向基极扩散,同时,外电源又向基极提供空穴,使得电子和空穴在基极复合,还有就是集电极对电子的收集,就是说,通过改变基极的电流可以改变集电极的电流,原则上说,三极管是对电流的放大,但在集电极的电阻作用下,也可以将对电流放转换为电压输出,也就是说,三极管不仅可以对电流放大,也可以对电压放大。
三极管基础知识
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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。
三极管基础知识
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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。
三极管的基础知识
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三极管的基础知识三极管,也被称为双极型晶体管(BJT),是一种重要的电子器件。
它是一种由半导体材料制成的电子器件,具有放大和开关功能。
三极管的结构简单,但其内部运作原理复杂,被广泛应用于电子电路中。
三极管由三个区域组成,分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区都是N型半导体,而基区是P型半导体。
这种PNP或NPN 结构赋予了三极管特殊的性能。
三极管的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时,P型基区与N型发射区之间的结电位被降低,形成一个正向偏置。
这使得发射区的电子从发射极流向基极,同时在基区形成一个电子空穴对。
这些电子空穴对会向集电区扩散,与集电区的电子进行复合,导致集电电流从集电极流出。
因此,基极电流的微小变化就可以引起集电电流的显著变化,实现电流放大的功能。
三极管还可以作为开关使用。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时,三极管处于饱和状态,集电电流接近最大,相当于一个导通的开关。
而当施加一个负向电压时,三极管处于截止状态,集电电流接近零,相当于一个断开的开关。
三极管的放大功能使其在各种电子设备中广泛应用。
它可以用于放大音频信号,从而实现音乐的放大播放。
此外,三极管还可以用于构建逻辑门、计数器、振荡器等电子电路。
它在计算机、通信、医疗设备等领域都有重要的应用。
然而,三极管也有一些局限性。
例如,它对温度和电压的变化比较敏感,容易出现温度漂移和电压饱和现象。
此外,在高频电路中,三极管的频率响应也会受到限制。
为了解决这些问题,人们发展出了其他类型的晶体管,如场效应晶体管(FET)和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
这些器件在一些方面具有更好的性能,但三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件。
总结起来,三极管是一种重要的电子器件,具有放大和开关功能。
它的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
三极管被广泛应用于各种电子设备中,但也存在一些局限性。
尽管如此,三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件之一。
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三极管半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,分别为集电极(c),基极(b),发射极(e).有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种。
编辑本段概念半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关.编辑本段三极管的分类:a.按材质分: 硅管、锗管b.按结构分: NPN 、PNPc.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等.编辑本段三极管的主要参数a. 特征频率fT:当f= fT时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作.b. 工作电压/电流:用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.c. hFE:电流放大倍数.d. VCEO:集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.e. PCM:最大允许耗散功率.f. 封装形式:指定该管的外观形状,如果其它参数都正确,封装不同将导致组件无法在.编辑本段判断基极和三极管的类型先假设三极管的某极为“基极”,将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的,否则另假设一极为“基极”,重复上述测试,以确定基极.当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔笔接基它两极若测得电阻值都很少,则该三极管为NPN,反之为PNP.判断集电极C和发射极E,以NPN为例:把黑表笔接至假充的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B和C极,读出表头所示C,E 电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立.体三极管的结构和类型晶体三极管,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。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。
三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
根据三极管工作时各个电极的电位高低,就能判别三极管的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压,从而判别三极管的工作情况和工作状态。
使用多用电表检测三极管三极管基极的判别:根据三极管的结构示意图,我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极,因此,在判别三极管的基极时,只要找出两个PN结的公共极,即为三极管的基极。
具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡,先用红表笔放在三极管的一只脚上,用黑表笔去碰三极管的另两只脚,如果两次全通,则红表笔所放的脚就是三极管的基极。
如果一次没找到,则红表笔换到三极管的另一个脚,再测两次;如还没找到,则红表笔再换一下,再测两次。
如果还没找到,则改用黑表笔放在三极管的一个脚上,用红表笔去测两次看是否全通,若一次没成功再换。
这样最多没量12次,总可以找到基极。
三极管类型的判别:三极管只有两种类型,即PNP型和NPN型。
判别时只要知道基极是P型材料还N型材料即可。
当用多用电表R×1k挡时,黑表笔代表电源正极,如果黑表笔接基极时导通,则说明三极管的基极为P型材料,三极管即为NPN型。
如果红表笔接基极导通,则说明三极管基极为N型材料,三极管即为PNP型。
三极管的基本放大电路基本放大电路是放大电路中最基本的结构,是构成复杂放大电路的基本单元。
它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性,或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性,实现信号的放大。
本章基本放大电路的知识是进一步学习电子技术的重要基础。
基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。
从电路的角度来看,可以将基本放大电路看成一个双端口网络。
放大的作用体现在如下方面:1.放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号,输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。
2.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,只是经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
共射组态基本放大电路的组成共射组态基本放大电路是输入信号加在加在基极和发射极之间,耦合电容器C1和Ce视为对交流信号短路。
输出信号从集电极对地取出,经耦合电容器C2隔除直流量,仅将交流信号加到负载电阻RL之上。
放大电路的共射组态实际上是指放大电路中的三极管是共射组态。
在输入信号为零时,直流电源通过各偏置电阻为三极管提供直流的基极电流和直流集电极电流,并在三极管的三个极间形成一定的直流电压。
由于耦合电容的隔直流作用,直流电压无法到达放大电路的输入端和输出端。
当输入交流信号通过耦合电容C1和Ce加在三极管的发射结上时,发射结上的电压变成交、直流的叠加。
放大电路中信号的情况比较复杂,各信号的符号规定如下:由于三极管的电流放大作用,ic要比ib大几十倍,一般来说,只要电路参数设置合适,输出电压可以比输入电压高许多倍。
uCE中的交流量有一部分经过耦合电容到达负载电阻,形成输出电压。
完成电路的放大作用。
由此可见,放大电路中三极管集电极的直流信号不随输入信号而改变,而交流信号随输入信号发生变化。
在放大过程中,集电极交流信号是叠加在直流信号上的,经过耦合电容,从输出端提取的只是交流信号。
因此,在分析放大电路时,可以采用将交、直流信号分开的办法,可以分成直流通路和交流通路来分析。
放大电路的组成原则:1.保证放大电路的核心器件三极管工作在放大状态,即有合适的偏置。
也就是说发射结正偏,集电结反偏。
2.输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极,形成变化的基极电流,从而产生三极管的电流控制关系,变成集电极电流的变化。
3.输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式(输出电压或输出电流)。
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