半导体三极管及其基本放大电路半导体三极管

iC
T2 > T2
温度每升高1 C， 0.5% 1%
输出特性曲线间距增大
iB
=
0 uCE
第二章 半导体三极管
2.1.2 晶体三极管的主要参数
一、电流放大系数
1. 共发射极电流放大系数
4 iC / mA
50 µA 40µA
— 直流电流放大系数
3
ICN IC ICBO IC 2
（基区空穴运动因浓度低而忽略）
IB
2) 电子到达基区后
大部分向BC结方向扩散，形成ICN
I BN
IE
少部分与空穴复合，形成 IBN 。
基区空穴来源：
基极电源提供( IB ) 集电区少子漂移 (ICBO)
即：I BN I B + I CBO IB = IBN – ICBO
3) 集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流 I C
IE = IC + IB
IC IB ICEO IE (1 ) IB ICEO
IE IC IB
IC IB IE (1 ) IB
第二章 半导体三极管
2.1.2 晶体三极管的特性曲线
iC
一、输入特性
iB f (uBE) uCE常数 uCE 0 与二极管特性相似
第二章 半导体三极管
第 2 章 半导体三极管 (Semiconductor Transistor)
2.1 双极型半导体三极管
2.1.1 晶体三极管
一、结构与符号
集电极C collector
C
基极B
N P
— 集电区
集电结 — 基区
B
B
base
N
发射结 — 发射区
E
发射极E emitter
NPN型
C
C P
iB B +RVBBB输 回u入 路+B E
C E
+uC输E出
回路

IE
RC
+ VCC
iB
RB +
+
uBE
VBB
+
VBB
iB
uCE 0
uCE 1V
O
uBE
uCE 0 特性右移（因集电结开始吸引电子）
uCE 1V 特性基本重合（电流分配关系确定）
导通电压 UBE（on）

1
二、极间反向饱和电流
CB间反向饱和电流 ICBO CE间反向饱和电流 ICEO
第二章 半导体三极管
三、极限参数
iC
(P34 2.1.7)已知:
Байду номын сангаас
ICM
ICEO O
安 全 PCM
工 作 区 U(BR)CEO
ICM = 20 mA, PCM = 100 mW,
U(BR)CEO = 20 V, 当UCE = 10V时，IC < 10 mA 当UCE = 1V，则 IC < 20 mA 当IC= 2 mA，则 UCE < 20 V uCE
NB
P
E
E PNP型
分类： 按材料分：硅管、锗管 按结构分：NPN、PNP
按使用频率分 高频管 低频管
小功率管 < 500 mW 按功率分 中功率管 500 mW 1 W
大功率管 > 1 W
第二章 半导体三极管
二、电流放大原理
1. 三极管放大的条件
内部 条件
发射区掺杂浓度高 基区薄且掺杂浓度低 集电结面积大
Si 管: 0.6 0.8 V Ge管: 0.2 0.3 V
取 0.7 V 取 0.2 V
第二章 半导体三极管
二、输出特性 iC f (uCE ) iB常数
iC / mA
4
50 µA
1. 截止区： I B 0 的区域
条件：两个结反偏
饱 3和
区
40µA
放大区 30 µA 20 µA
2. 放大区： IC IB ICEO
条件：发射结正偏 集电结反偏
2
10 µA
特点：水平、等间隔
1 O
2
截止区
4
IB =0uCE
68
/V
3. 饱和区：uCE u BE
uCB = uCE u BE 0
特点： 1) I C IB
条件：两个结正偏
2) 临界饱和： uCE = uBE
I C=ICN +ICBO
第二章 半导体三极管
4. 三极管的电流分配关系
IB = I BN ICBO
IC = ICN + ICBO
当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结 面积等确定，故电流的比例关系确定，即：
ICN IC ICBO
IBN IBN ICBO
IC IB (1 )ICBO IB ICEO 穿透电流
外部 发射结正偏 条件 集电结反偏
2. 满足放大条件的三种电路
E
E
ui
C
B
B uo ui
C
B
uo ui
E
uo
C
共基极
共发射极
共集电极
实现电路
ui RE
RC uo
RB
ui
RC
uo
第二章 半导体三极管
3. 三极管内部载流子的传输过程
I CBO
I C I CN
1) 发射区向基区注入多子电子，
形成发射极电流 IE
1. ICM — 集电极最大允许电流，超过时 值明显降低
2. PCM — 集电极最大允许功率损耗 PC = iC uCE 3. U（BR）CEO— 基极开路时 C、E 间反向击穿电压
U(BR)CBO—发射极开路时 C、B 间反向击穿电压
U(BR)EBO—集电极极开路时 E、B间反向击穿电压 U(BR)CBO > U(BR)CEO > U(BR)EBO
—I交BN流电I流B放大IC系BO数
IB
1 O
2
4
30 µA 20 µA 10 µA IB =0 uCE /V
68
iC 一般为几十 几百 P33 例2.1.2
iB
2. 共基极电流放大系数

1 一般为 0.95 0.99

IC IE

IC IC IB
1
3)
深度饱和：
U U
CCEE（（SSAATT））==
0.3 0.1
V V
(硅管) (锗管)
第二章 半导体三极管
三、温度对特性曲线的影响
1. 温度升高,输入特性曲线向左移
iB T2 > T2
温度每升高1C，UBE 2 2.5 mV 温度每升高10 C，ICBO 约增大1倍
O
uBE
2. 温度升高,输出特性曲线向上移