第三讲双极型晶体管电子教案
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而变化, 这种现象称为饱和。此时三极管失去了放大作用,
ＩＣ＝βＩＢ或ΔＩＣ＝βΔＩＢ关系不成立。 一般认为ＵCE＝ＵBE, 即ＵCB＝０时, 三极管处于临界饱和状态, 当ＵCE＜ＵBE时称为过饱和。三极管饱和时的管压降用ＵCES
表示。在深度饱和时, 小功率管管压降通常小于０.３V。 三极管工作在饱和区时, 发射结和集电结都处于正向偏置状态。
基极电流ＩＢ是ＩＢｎ与ＩＣＢＯ之差：
IB IBnICBO
2.电流分配关系：
IEICIB
1.3 双极型晶体管
三、电流放大系数 1.共射电流放大倍数 2.共基电流放大倍数
_
电流放大系数 β ,β
_
β
_
：静态电流（直流）放大系数 β
IC IB
β：动态电流（交流）放大系数 β I C
注意：
IB
_
（1）β ,β
（2）集电极最大允许功耗PCM ：集电极最大允许功率损耗ＰＣＭ。 当三极管工作时, 管子两端电压为ＵＣＥ, 集电极电流为ＩＣ, 因此
集电极损耗的功率为 PC ICUCE
1.3 双极型晶体管
（3）反向击穿电压
ＵCBO——发射极开路时, 集电极-基极间的反向击穿电压。 ＵCEO——基极开路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。 ＵCER——基射极间接有电阻Ｒ时, 集电极-发射极间的反向
两者的含义是不同的，但在特性曲线近于平行
等距并且ICEO较小的情况_ 下，两者数值较为接近。
在估算时，常用 β β 近似关系
（2） 对于同一型号的晶体管，β值有差别，常用晶体管的β 值在20-100之间。
1.3 双极型晶体管
四、晶体管的共射特性曲线
1.输入特性曲线
当ＵＣＥ不变时, 输入回路中 的电流ＩＢ与电压ＵＢＥ之
一般将ＩＢ≤０的区域称为截止区, 在图中为ＩＢ＝０的一条曲线 的以下部分。此时ＩＣ也近似为零。由于各极电流都基本上等于
零, 因而此时三极管没有放大作用。
其实ＩＢ＝０时, ＩＣ并不等于零, 而是等于穿透电流ICEO。
一般硅三极管的穿透电流小于１μA, 在特性曲线上无法表示出 来。锗三极管的穿透电流约几十至几百微安。
第三讲双极型晶体管
1.3 双极型晶体管
三个区的特点： 基区：厚度薄，杂质浓度低； 发射区：掺杂浓度高；
集电区：集电结面积很大。
1.3 双极型晶体管
二、 晶体管的放大作用 产生放大作用的条件：发射结正
偏，集电结反偏（NPN） 1.三极管内部载流子的传输过程 a）发射区向基区注入电子，
形成发射极电流 iE b）电子在基区中的扩散与复
间性I的,B即关f系(U曲B线E)称UC为E常 输数 入特
图1.3.3 晶体管的输入特性曲线
1.3 双极型晶体管
2. 输出特性
当ＩＢ不变时, 输出回
路Ｕ中ＣICＥ的之电f间(流U的CＩ关E)ＣI系B与常 曲电数 线压称
为输出特性, 即
图1.3.4 晶体管的输出特性曲线
1.3 双极型晶体管
(1) 截止区。
1.3 双极型晶体管
U BE
I CBO
六、温度对晶体管特性及参数的影响 1.温度对 的影响 2.温度对输入特性的影响 3.温度对输出特性的影响
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
由基区向发射区扩散的空穴所形成的电流。因为发射
区是重掺杂, 所以ＩＥｐ忽略不计, 即ＩＥ≈ＩＥｎ。 ＩＥｎ又分成两部分, 主要部分是ＩＣｎ, 极少部分是 ＩＢｎ。ＩＢｎ是电子在基区与空穴复合时所形成的
电流, 基区空穴是由电源VＢＢ提供的,故它是基极电流 的一部分。
1.3 双极型晶体管
IEIEn IC nIBn
击穿电压。
ＵCES——基射极间短路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。 ＵEBO——集电极开路时, 发射极-基极间的反向击穿电压, 此
电压一般较小, 仅有几伏左右。 上述电压一般存在如下关系：
U C B O U C E S U C E O U E B O
1.3 双极型晶体管
f
f T
4.频率参数 （1）共射极截止频率 （2）特征频率
当发射结反向偏置时, 发射区不再向基区注入电子, 则三极管处 于截止状态。所以, 在截止区, 三极管的两个结均处于反向偏置
状态。对ＮＰＮ三极管, ＵＢＥ＜０, ＵBC＜０。
1.3 双极型晶体管
(2) 放大区。 此时发射结正向运用, 集电结反向运用。 在曲线上
是比较平坦的部分, 表示当ＩＢ一定时, ＩＣ的值基本 上不随ＵCE而变化。在这个区域内,当基极电流发生微 小的变化量ΔＩＢ时, 相应的集电极电流将产生较大的 变化量ΔＩＣ, 此时二者的关系为
ΔＩＣ＝βΔＩＢ
该式体现了三极管的电流放大作用。
对于ＮＰＮ三极管, 工作在放大区时ＵＢＥ≥０.７V, 而ＵＢＣ＜０。
1.3 双极型晶体管
(3) 饱和区 曲线靠近纵轴附近, 各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。
在这个区域, 不同ＩＢ值的各条特性曲线几乎重叠在一起, 即当 ＵＣＥ较小时, 管子的集电极电流ＩＣ基本上不随基极电流ＩＢ
合，形成基极电流 iB c）集电区收集扩散过来的电
子，形成集电极电流 iC
图1.3.2晶体管内部载流子运动与外部电流
1.3 双极型晶体管
集电极电流ＩＣ由两部分组成：ＩＣｎ和ＩＣＢＯ,
前者是由发射区发射的电子被集电极收集后形成的, 后者是由集电区和基区的少数载流子漂移运动形成的,
称为反向饱和电流。 于是有ＩＣ＝ＩＣｎ＋ＩＣＢＯ 发射极电流ＩＥ也由两部分组成：ＩＥｎ和ＩＥｐ。 ＩＥｎ为发射区发射的电子所形成的电流, ＩＥｐ是
对NPN三极管,ＵＢＥ＞０, ＵＢＣ＞０。
1.Biblioteka Baidu 双极型晶体管
五、三极管的主要参数
1、电流放大系数β：iC= β iB 2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+ β ）iCBO
极间反向电流越小，管子稳定性越好。 3、极限参数
（1）集电极最大允许电流 ICM：下降到额定值的2/3时所允许的 最大集电极电流。
ＩＣ＝βＩＢ或ΔＩＣ＝βΔＩＢ关系不成立。 一般认为ＵCE＝ＵBE, 即ＵCB＝０时, 三极管处于临界饱和状态, 当ＵCE＜ＵBE时称为过饱和。三极管饱和时的管压降用ＵCES
表示。在深度饱和时, 小功率管管压降通常小于０.３V。 三极管工作在饱和区时, 发射结和集电结都处于正向偏置状态。
基极电流ＩＢ是ＩＢｎ与ＩＣＢＯ之差：
IB IBnICBO
2.电流分配关系：
IEICIB
1.3 双极型晶体管
三、电流放大系数 1.共射电流放大倍数 2.共基电流放大倍数
_
电流放大系数 β ,β
_
β
_
：静态电流（直流）放大系数 β
IC IB
β：动态电流（交流）放大系数 β I C
注意：
IB
_
（1）β ,β
（2）集电极最大允许功耗PCM ：集电极最大允许功率损耗ＰＣＭ。 当三极管工作时, 管子两端电压为ＵＣＥ, 集电极电流为ＩＣ, 因此
集电极损耗的功率为 PC ICUCE
1.3 双极型晶体管
（3）反向击穿电压
ＵCBO——发射极开路时, 集电极-基极间的反向击穿电压。 ＵCEO——基极开路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。 ＵCER——基射极间接有电阻Ｒ时, 集电极-发射极间的反向
两者的含义是不同的，但在特性曲线近于平行
等距并且ICEO较小的情况_ 下，两者数值较为接近。
在估算时，常用 β β 近似关系
（2） 对于同一型号的晶体管，β值有差别，常用晶体管的β 值在20-100之间。
1.3 双极型晶体管
四、晶体管的共射特性曲线
1.输入特性曲线
当ＵＣＥ不变时, 输入回路中 的电流ＩＢ与电压ＵＢＥ之
一般将ＩＢ≤０的区域称为截止区, 在图中为ＩＢ＝０的一条曲线 的以下部分。此时ＩＣ也近似为零。由于各极电流都基本上等于
零, 因而此时三极管没有放大作用。
其实ＩＢ＝０时, ＩＣ并不等于零, 而是等于穿透电流ICEO。
一般硅三极管的穿透电流小于１μA, 在特性曲线上无法表示出 来。锗三极管的穿透电流约几十至几百微安。
第三讲双极型晶体管
1.3 双极型晶体管
三个区的特点： 基区：厚度薄，杂质浓度低； 发射区：掺杂浓度高；
集电区：集电结面积很大。
1.3 双极型晶体管
二、 晶体管的放大作用 产生放大作用的条件：发射结正
偏，集电结反偏（NPN） 1.三极管内部载流子的传输过程 a）发射区向基区注入电子，
形成发射极电流 iE b）电子在基区中的扩散与复
间性I的,B即关f系(U曲B线E)称UC为E常 输数 入特
图1.3.3 晶体管的输入特性曲线
1.3 双极型晶体管
2. 输出特性
当ＩＢ不变时, 输出回
路Ｕ中ＣICＥ的之电f间(流U的CＩ关E)ＣI系B与常 曲电数 线压称
为输出特性, 即
图1.3.4 晶体管的输出特性曲线
1.3 双极型晶体管
(1) 截止区。
1.3 双极型晶体管
U BE
I CBO
六、温度对晶体管特性及参数的影响 1.温度对 的影响 2.温度对输入特性的影响 3.温度对输出特性的影响
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
由基区向发射区扩散的空穴所形成的电流。因为发射
区是重掺杂, 所以ＩＥｐ忽略不计, 即ＩＥ≈ＩＥｎ。 ＩＥｎ又分成两部分, 主要部分是ＩＣｎ, 极少部分是 ＩＢｎ。ＩＢｎ是电子在基区与空穴复合时所形成的
电流, 基区空穴是由电源VＢＢ提供的,故它是基极电流 的一部分。
1.3 双极型晶体管
IEIEn IC nIBn
击穿电压。
ＵCES——基射极间短路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压。 ＵEBO——集电极开路时, 发射极-基极间的反向击穿电压, 此
电压一般较小, 仅有几伏左右。 上述电压一般存在如下关系：
U C B O U C E S U C E O U E B O
1.3 双极型晶体管
f
f T
4.频率参数 （1）共射极截止频率 （2）特征频率
当发射结反向偏置时, 发射区不再向基区注入电子, 则三极管处 于截止状态。所以, 在截止区, 三极管的两个结均处于反向偏置
状态。对ＮＰＮ三极管, ＵＢＥ＜０, ＵBC＜０。
1.3 双极型晶体管
(2) 放大区。 此时发射结正向运用, 集电结反向运用。 在曲线上
是比较平坦的部分, 表示当ＩＢ一定时, ＩＣ的值基本 上不随ＵCE而变化。在这个区域内,当基极电流发生微 小的变化量ΔＩＢ时, 相应的集电极电流将产生较大的 变化量ΔＩＣ, 此时二者的关系为
ΔＩＣ＝βΔＩＢ
该式体现了三极管的电流放大作用。
对于ＮＰＮ三极管, 工作在放大区时ＵＢＥ≥０.７V, 而ＵＢＣ＜０。
1.3 双极型晶体管
(3) 饱和区 曲线靠近纵轴附近, 各条输出特性曲线的上升部分属于饱和区。
在这个区域, 不同ＩＢ值的各条特性曲线几乎重叠在一起, 即当 ＵＣＥ较小时, 管子的集电极电流ＩＣ基本上不随基极电流ＩＢ
合，形成基极电流 iB c）集电区收集扩散过来的电
子，形成集电极电流 iC
图1.3.2晶体管内部载流子运动与外部电流
1.3 双极型晶体管
集电极电流ＩＣ由两部分组成：ＩＣｎ和ＩＣＢＯ,
前者是由发射区发射的电子被集电极收集后形成的, 后者是由集电区和基区的少数载流子漂移运动形成的,
称为反向饱和电流。 于是有ＩＣ＝ＩＣｎ＋ＩＣＢＯ 发射极电流ＩＥ也由两部分组成：ＩＥｎ和ＩＥｐ。 ＩＥｎ为发射区发射的电子所形成的电流, ＩＥｐ是
对NPN三极管,ＵＢＥ＞０, ＵＢＣ＞０。
1.Biblioteka Baidu 双极型晶体管
五、三极管的主要参数
1、电流放大系数β：iC= β iB 2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+ β ）iCBO
极间反向电流越小，管子稳定性越好。 3、极限参数
（1）集电极最大允许电流 ICM：下降到额定值的2/3时所允许的 最大集电极电流。