模拟电子技术基础 第4讲 晶体三极管
模拟电子技术基础(第4版)ppt课件
多子浓度高
多子浓度很 低,且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
华成英 hchya@
二、晶体管的放大原理
(发射结正偏) uBE U on 放大的条件 (集电结反偏) uCB 0,即 uCE uBE
少数载流 子的运动 因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散
华成英 hchya@
§1.3
晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响
五、主要参数
华成英 hchya@
一、晶体管的结构和符号
为什么有孔?
小功率管
中功率管
大功率管
华成英 hchya@
2、本征半导体的结构
共价键
由于热运动,具有足够能量 的价电子挣脱共价键的束缚 而成为自由电子 自由电子的产生使共价键中 留有一个空位置,称为空穴 自由电子与空穴相碰同时消失,称为复合。 动态平衡 一定温度下,自由电子与空穴对的浓度一定;温度升高, 热运动加剧,挣脱共价键的电子增多,自由电子与空穴对 的浓度加大。
指数曲线
若正向电压 UT,则i ISe u
u UT
若反向电压u UT,则i IS
2. 伏安特性受温度影响
反向特性为横轴的平行线
T(℃)↑→在电流不变情况下管压降u↓ →反向饱和电流IS↑,U(BR) ↓ 增大1倍/10℃
T(℃)↑→正向特性左移,反向特性下移
华成英 hchya@
华成英 hchya@
《模拟电子技术》课件晶体三极管1-2.
凸片
凸 片 距 发 射 极 引 线 4 5 °角
e
凸片
焊接片
凸 片 距 发 射 极 引 线 4 5°角
e
c b
c
接管壳
c
b e
e
e
以色点辨认集电极
b
c b
b
c
e
c
b
b e
以色点辨认集电极
e c 接管壳
图2.10 典型三极管的管脚排列图
图2.11 光电耦合器电路
(a) LED+光敏电阻;
(a)
(b)
(b) LED+光电二极管
(c) LED+光电三极管;
(d) LED+光电池
(c)
(d)
光电耦合器的工作原理
光电耦合器的工作原理是以光信号作为媒体将输入的电 信号传送给外加负载4 ,实现了电—光—电的传递与转换。 光电耦合器主要用作高压开关、信号隔离器、电平匹 配等电路中,起信号的传输和隔离作用。
饱和电流。温度升高时,ICBO 急剧增大,温度每升高
ICBO
c
uA b
-+
e
VCC
10℃,ICBO 增大一倍。选管时应选ICBO 小且ICBO 受 温度影响小的三极管。
Ie=0
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEO 是指基
极开路时,集电极—发射极间的反向电流,也称集电结穿透电流。
它反映了三极管的稳定性,其值越小,受温度影响也越小,三极
. 0 U1 =0 --4 V
GND
AC1
+12 V
LP1 LAMP
2 20 V 5 0 Hz 1 2V 5A
D1
J1 IN4 0 07
(模拟电子技术基础)第4讲晶体三极管
输出
输入
回路
偏回路)
因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区
因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE,复合运动形成基极 电流IB,漂移运动形成集电极电流IC。
为简化分析,本讲解5 中省略了少子的运动。
ICm aV xC 2C R U c CE S(5 50)m A 1mA
1. 分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态; 2. 已知T导通时UBE=0.7V, β=100,若uI=2V。分别求 Vcc=12V 和Vcc=5V 时的Ic值(设T饱和时UCES=0)。
12
讨论二
2.7
截止区
β是常数吗? 通常,我们可以看成 8
晶体管的三个工作区域
状态 截止 放大 饱和
uBE <Uon ≥ Uon ≥ Uon
iC ICEO βiB <βiB
uCE VCC ≥ uBE ≤ uBE
晶体管工作在放大状态时,输出回路的电流 iC几乎仅仅
决定于输入回路的电流 iB,即可将输出回路等效为电流 iB
ΔiC
PCMiCuCE
uCE=1V时的iC就是ICM
iC iB
UCE
U(BR)CEO
由图示特性求出PCM、ICM、U (BR)CEO 、β。
13
作业:
1、预习 4.2 2、教材习题,
P122:4.6 (a) (c) (e)
14
控制的电流源iC 。
9
四、温度对晶体管特性的影响
T(℃ ) ICEO
u B 不 E iB 变 , i时 B 不 即 u 变 B E 时
高教社2024模拟电子技术教学课件4 三极管基础知识
集电极-基极间的反向电流ICBO:指发射极开路时,集电极—基极间的
反向电流,也称集电结反向饱和电流。当温度升高时, ICBO急剧增大,
温度每升高10℃, ICBO增大一倍。
集电极-发射极间的反向电流 ICEO:指基极开路时,集电极—发射极
间的反向电流,也称集电结穿透电流。它反映了三极管的稳定性,其
基极b、发射极e。P区靠背时构成NPN型,N区靠背时构成PNP型。
一、三极管结构
三极管的外形结构
常见三极管的外形结构
01
三极管结构
02
三极管特性
03
三极管参数
04
三极管分类
二、三极管的特性
1. 输入特性
输入特性是指当集电极与发射极之间的电压 为一
常数时,加在三极管基极与发射极之间的电压uBE
与基极电流iB之间的关系
三极管结构
02
三极管特性
03
三极管参数
04
三极管分类
三、三极管的参数
三极管常用参数:
(1)电流放大系数
直流电流放大系数 :定义为三极管的集电极电流IC与基极电流IB之比,
即 =IC/IB。 有时用hFE表示。
交流电流放大系数β:定义为三极管的集电极电流ΔiC与基极电流ΔiB
之比,即β=ΔiC/ΔiB。β有时用hFE表示。
值越小,受温度影响也越小,三极管的工作就越稳定。
三、三极管的参数
三极管极限参数:
集电极最大允许电流ICM:集电极电流IC过大时,β将明显下降, ICM
为β下降到规定允许值(一般为额定值的1/2~2/3)时的集电极电流。
集电极最大允许功率损耗PCM :管子工作时, UCE 的大部分降在集
模电晶体三极管及基本放大电路PPT学习教案
讨论四:基本共射放大电路的静态分析
80 rbb' 200
IBQ≈35μA
为什么用 图解法求解 IBQ和UBEQ?
Q
VBB小
UBEQ≈0.65V
ICQ IBQ 2.8mA
UCEQ VCC ICQ Rc 3.8V
第22页/共27页
讨论四:基本共射放大电路的动态分析(续)
可以写成 : 在小信号 情况下 ,对上 两式取 全微分 得
用小信号 交流分 量表示
v =const iB=f(vBE)
CE
iB=const iC=f(vCE)
vBE f1(iB ,vCE )
iC f2(iB ,vCE ) BJT双口网络
dvBE
vBE iB
VCE
diB
vBE vCE
IB dvCE
IB
四个参数量纲各不相同,故称为混合 参数( H参数 )。
输出端交 流短路 时的输 入电阻 ; 输出端交 流短路 时的正 向电流 传输比 或电流 放大系 数;
输入端交 流开路 时的反 向电压 传输比 ; 输入端交 流开路 时的输 出电导 。
vbe= hieib+ hrevce
ic= hfeib+ hoevce
hie
uBE iB
U CE
rbe
b-e间的 动态电阻
hfe
iC iB
U CE
电流放大系数
第9页/共27页
hre
uBE uCE
IB
内反馈 系数
hoe
iC uCE
1 iB rce
c-e间的电导
1. BJT的 H参 数 及 小 信 号 模型
• 模型的简化 BJT在共射连接时,其H参数的数量 级一般 为
模拟电子技术第四章第一节双极型三极管BJT共18页
b. 三极管的三种组态
强调如何判断呢?
BJT的三种组态
(a) 共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示; (b) 共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示; (c) 共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。
引出:强调三极管是一个双端口网络具 有输入端和输出端对应着两条特性曲线 c: 输入特性曲线
来描述。
iB=f(vBE) vCE=const.
iC=f(vCE) iB=const.
15
6、教学效果
(1)通过前面讲述,学生能从感性上和理性上认识三极管; (2)通过这节课的学习,能在仿真软件熟练绘出实际电路, 并查看仿真结果; (3)学生知道实际生活中三极管的应用。
16
•
谢谢!
3
2、教学目标
(1)了解三极管的结构、工作原理; (2)熟练掌握三极管的输入输出特性曲线; (3)熟练掌握三极管三种接法的判断; (4)了解三极管的应用.
重点和难点
4
3、教学方法
采用课堂讨论法、多媒体课件及动画相结合、实 验仿真的教学方法,让学生认识三极管及其用途。
通过复习以前的知识引入新内容的介绍,从感 性认识到理性认识,到实际中应用。循序渐进,逐 渐深入的方法。
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。 (a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
9
Байду номын сангаас
(3)理性上认识三极管
a:内部载流子的传输过程 (以NPN为例) IE=IB+ IC
放大状态下BJT中载流子的传输过程
iB=f(vBE) vCE=const.
模拟电子技术-03.晶体三极管
晶体管的结构晶体管有三个极(发射极、基极、集电极)、三个区(发射区、基区、集电区)、两个PN结(发射结、集电结)。
以NPN型晶体管为例,发射区多子(自由电子)浓度高;基区多子(空穴)浓度低,且很薄;集电区面积大。
晶体管的放大原理放大条件:1.U BE>U on(发射结正向偏置)2.U CB≥ 0,即U CE≥U BE(集电结反向偏置)工作原理:基区->发射区:空穴的扩散运动,电流方向基区->发射区发射区->基区:自由电子扩散运动,电流方向基区->发射区在外电场作用下,扩散运动被加强。
基区很薄且多子浓度低,只有极少数来自发射区的自由电子与基区的空穴结合,难以形成空间电荷区,剩下的大部分自由电子向集电区移动。
基区->集电区:自由电子漂移运动(空穴的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区集电区->基区:空穴的漂移运动(自由电子的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区在外电场作用下,漂移运动被加强,自由电子从基区移动向集电区。
集电区面积较大,因而在容纳电子数目相同的情况下,自由电子的浓度更低,自由电子的扩散作用更弱。
从而在外加电场一定时,可以容纳更多的自由电子。
扩散运动形成发射极电流I E,复合运动形成基极电流I B,漂移运动形成集电极电流I C。
直流放大系数β=I C I B交流放大系数β=∆i CB穿透电流(基极开路时集电极与发射极之间的漏电电流)I CEO=(1+β )I CBOI CBO为集电结反向电流(发射极开路时,集电极与基极之间的反向电流)晶体管的共射输入特性和输出特性输入特性:i B=f(u BE)|UCE类似于PN结的伏安特性。
U CE增大则曲线右移,增大到一定值时右移便开始不明显。
对于小功率晶体管,U CE大于1V时的一条输入特性曲线可以取代所有大于1V的输入特性曲线。
输出特性:i C=f(u CE)|IB对应于一个I B就有一条i C随u CE变化的曲线。
电子电工学——模拟电子技术 第四章 双极结型三极管及发达电路基础
4.1 双极结型三极管BJT
(Bipolar Junction Transistor)
又称半导体三极管、晶 体管,或简称为三极管。
分类: 按材料分:硅管、锗管 按结构分:NPN型、PNP型 按频率分:高频管、低频管 按功率分:小功率、大功率
半导体三极管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
c
e V VCE
VCC
V
VBE
也是一组特性曲线
实验电路
1.共射极电路的特性曲线
输入特性 :iB=f(vBE)|vCE=const
(1)VCE=0V时,发射结和集电结均正偏,输入特性相当于两个PN结并联
(2)VCE=1V时,发射结正偏,集电结反偏,收集电子能力增强,发射极发
射到基区的电子大部分被集电极收集,从而使得同样的VBE时iB减小。
ICEO (1 )ICBO 值愈大,则该管的 ICEO 也愈大。
3.极限参数
(1) 集电极最大允许电流 ICM
过流区
当IC过大时,三极管的值要 iC
减小。在IC=ICM时,值下降 ICM
到额定值的三分之二。
PCM = iCvCE
(2) 集电极最大允许耗散功率 PCM
将 iC 与 vCE 乘 积 等 于 规 定 的 PCM 值各点连接起来,可得 一条双曲线。
利用IE的变化去控制IC,而表征三极管电流控制作用的参 数就是电流放大系数 。
共射极组态连接方式
IE UBE
+ Uo
-
49 IC 0.98(mA)
IB
20( A)
共射极接法应用我们得到的结论:
1、从三极管的输入电流控制输出电流这一点看来,这两 种电路的基本区别是共射极电路以基极电流作为输入控制 电流。 2、共基极电路是以发射极电流作为输入控制电流。
模拟电子技术 晶体三极管
40A 20A IB=0 12 UCE(V)
1 3
6 9
IC(mA ) 4
3
2
100A : 此区域中 IB=0,IC=ICEO 80 A ,UBE< 死区 电压,称为 60A 截止区。 40A
1 3
6 9
20A IB=0 12 UCE(V)
饱和区
为什么uCE较小时iC随uCE变 化很大?为什么进入放大状态 曲线几乎是横轴的平行线?
第四讲 晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入、输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数
一、三极管的结构和符号
一、结构
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
C
N P N E
集电极
集电结
B
基极
发射结
发射极 二、类型
iC
iB
放大区 截止区
iC iB
U CE 常量
晶体管的三个工作区域
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。 即: IC=IB , 且 IC = IB (2) 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。 即:UCEUBE , IB>IC,UCE0.3V (3) 截止区: UBE< 死区电压, IB=0 , IC=ICEO 0
ICBO A
3. 集-射极反向截止电流ICEO
集电结反 偏有ICBO C
ICEO= IBN+ICBO ICEO受温度影响
很大,当温度上 升时,ICEO增加 很快,所以IC也 相应增加。三极 管的温度特性较 差。 根据放大关系, 由于IBN的存 在,必有电流 IBN。
《模拟电子技术》第3章 晶体三极管及放大电路基础
• 放大器的动态:当输入的交流信号不为零时,基 极、集电极和发射极中的电流既含有直流电流成 分又含有交流电流成分。
3.3 共射基本放大电路
3.3.1 电路结构和元器件的作用
3.3.2 共发射极放大电路的工作原理
3.1.5 三极管的工作状态
1.三极管的三种组态
2.共发射极放大电路的输入输出特性
三极管的工作状态说明
3.三极管截止和饱和时的等效电路
• 三极管的工作状态判断。
①当UBE<UTH时,IB=0,三极管截止,C、E间相当于开关断开, Ic=0;
②当iB>IBS时,三极管饱和,C、E间相当于开关闭合,iC=ICS;
第三章 晶体三极管及放大 电路基础
学习目标:
(1)了解三极管的电流放大作用。 (2)掌握万用管的三种组态特点。掌握共射电路的
基本结构。 (4)了解放大电路性能指标。掌握用万用表调试三
极管各参数的方法。 (5) 制作放大电路,把微弱的信号进行放大,如做
IE=IC+IB,在放大状态下,IC=βIB。
本章回顾
(3)三极管的特性曲线和参数是用来描述三极管 性能,是选择三极管时的依据。选择三极管时 要考虑的主要参数是工作频率、耐压、放大倍 数。型号相同的三极管可以互换,型号不同, 但对于该电路来说关键参数相似也可以替换。
(4)放大器是三极管电路中最常见和最基本的电 路。放大器的基本任务就是放大信号。放大器 用一些性能指标来表征放大器性能:电压(电 流、功率)放大倍数、输入电阻、输出电阻是 最主要的三个。单级共射小信号放大器是最基 本的放大电路。
3.4 三种基本组态放大电路的比较
模拟电子技术1.3晶体三极管.ppt
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管,可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强,收集基区非平衡少子的能力增强, 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO:基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系:
U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR) EBO
例1:在一个单管放大电路中,电源电压为30V,已知三只管子的 参数如下表,请选用一只管子,并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时,共射交流电流放大系数β
在近似分析中,
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中,
例:现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示,分别求出另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈 中画出管子,且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态?
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看: I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
模电——三极管课件PPT
(一)晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断
• 提问: • ⑴图中位于左右两边的N区可以互相调换位子嘛?
– 答:通过之前对内部结构的分析得出,由于各区掺杂浓度不同以及各区的特 点,两个N区是不能互换的。
• ⑵晶体管只能有三个引脚嘛? – 答:一般的只有三个引脚,但一些金属封装的大功率管就只有两个引脚,分 别为b,e极,c极为金属外壳。
放大状态的外部条件为发射结正偏,
集电结反偏。由此我们得出
Vbb<<Vcc
(四)三极管的输入和输出特性
• 一、共发射极输入特性曲线
•
集射极之间的电压VCE一
定时,发射结电压VBE与基极
电流IB之间的关系曲线。
三极管的输入特性
(四)三极管的输入和输出特性
• 由图可见:
• 1.当V CE ≥2 V时,特性曲线基本重
(三)晶体三级管的工作电压和基本连接方式
何为发射结G正B为称偏基偏,极置集电电电源源结,又反偏?Rb为基极电阻
V为三极管R阻c。为集电极G电C为集源电极电
三极管电源的接法
(三)晶体三级管的工作电压和基本连接方式
三极管在电路中的三种基本连接方式:
• 共射极连接法
共基极连接法
共集电极连接法
(三)晶体三级管的工作电压和基本连接方式
小变化不失真的放大输入。
(二)晶体三级管的电流放大作用
• 三极管放大原理 • 三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。 • 即三极管放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。 • 切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。 • 放大的条件 • 内部:发射区杂质浓度远大与基区杂质浓度,且基区很薄,集电结面积大(即各区特点) • 外部:发射结正偏,集电结反偏 • 何为发射结正偏,集电结反偏?
模拟电子技术第4章-晶体三极管及其基本放大电路
Uces=0.3V,iC不等于iB
晶体管放大时,输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。
四、温度对晶体管特性的影响
T (℃) ICBO
iB不变时uBE
•极间反向电流:
越小越好
1、集-基极反向饱和电流ICBO
发射极开路,C--B极间由于漂移运动而产生的反向电流
2、穿透电流ICEO
基极开路,C-- E间由于漂移运动而产生的反向电流。
UBE对IB的控制作用
iB (μA)
IB (μA)
60
40
20
t
只要改变uBE的 大小,即可线性 控制iB的变化。
• UBE
0.6 0.7
ui t
改变UCE,可以画出一族曲线
iB f (uBE ) UCE
为什么像PN结的伏安特性? 两PN结并接
为什么UCE增大曲线右移? 集电极电场加强,发射区入基区的电子越多 进入集电区,基区参与复合的电子减少,同 样大的ib需加大ube,使发射区注更多电子。 为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显? 集电极电场足够强,电子几乎收集完
晶体管的h(混合)参数等效模型
(交流等效模型)低记频住小信号模型
rbe
rbb'
rb'e
rbb'
(1
)
26 IEQ (mA)
rbb’题目若未给,用200;若给,用给值
2. 微变等效电路(了解)
当二极管在静态基础上有一动态信号作用时,则可将二极 管等效为一个电阻,称为动态电阻,也就是微变等效电路。
ui=0时直流电源作用
I CBO
IB
IC I CN
I BN
IE
3) 集电区收集偏移过 来的载流子形成集 电极电流 IC I C = ICN + ICBO 由于ICBO很小
第4讲晶体三极管
结构特点:内部条件
• 发射区的掺杂浓度最高;
• 集电区掺杂浓度低于发射 区,且面积大;
• 基区很薄,一般在几个微 米至几十个微米,且掺杂 浓度最低。
++
管芯结构剖面图
基区很薄(几微米~几十微米) 发射区掺杂浓度最大
集电区的面积最大
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
集电区: 面积较大
基区:较薄, e b 掺c 杂浓度低
4.1.1 BJT结构简介
1. NPN型
集电极 c
N
基极 b
P
N
vCEvCBvBE 发射极 e
集电区 集电结
基区 发射结
发射区
c
b e
符号
4.1.1 BJT结构简介
1. PNP型 集电极 c
集电区
基极 b
NP NN
P
集电结
c
基区
发射结 b
发射区
e
发射极 e
符号
vCEvCBvBE
4.1.2 放大状态下BJT的工作原理
___IIC B
1.5 37.5 0.04
IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在以后的计算中,一般作近似处理: =
2.集-基极反向截止电流ICBO
ICBO A
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流,受温 度的变化 影响。
3. 集-射极反向截止电流ICEO
集电结反 ICEO= (1+ ) ICBO
三极管内有两 种载流子(自 由电子和空穴) 都参与导电,
故称为双极型 三极管BJT 。
模拟电子技术基础讲义晶体管课件
20℃
40℃
49
β:随温度的升高而 增加,原因:温度升高, 加快载流子的速度,基 区复合减少,往集电区 流的载流子增多。
VBE :随温度的升高而减少。
20℃
40℃
50
18
(2) PN结,定管型: 找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另
外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型。 将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电 极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明 被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小, 则被测管即为PNP型。
19
(3) 顺箭头,偏转大: 用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。 (a) 对于NPN 型三极管,用万用电表的黑、红表笔
测得NPN型、硅BJT的三个电极b 、e 、c 的对地电压分别 为
(1)Vb=6.7V ,Ve=6V ,VC=9V (2) Vb=8V ,Ve=7.3V ,VC=7.6V (3) Vb=1V ,Ve=2V ,VC=9V 问:管子工作在输出特性曲线的什么区?
(1)发射结正偏、 集电结反偏;
工作在放大区。
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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。
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3 、管型判别和管电极判别: “三颠倒,找基极; PN结,定管型;顺箭
头,偏转大;测不准,动嘴巴。 ”
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(1) 三颠倒,找基极: 三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两
(1)输入特性曲线:
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由于发射结是正向偏 置的PN结,所以它的曲线 与PN结的曲线相似。
uCE增加时集电结反偏, 发射区进入基区的电子更 多地流向集电区,因此对 应于相同uBE ,流向基极 的电流比原来时减小。所 以曲线往右移动。
模拟电子技术三极管详解
振荡电路
振荡电路的基本原理 三极管在振荡电路中的应用 振荡电路的设计和调试 振荡电路在实际中的应用案例
调制与解调电路
调制:将信号转换为适合传输的形式
解调:将接收到的信号还原为原始信号
三极管在调制与解调电路中的应用:放大信号、控制信号、实现信号 转换
调制与解调电路中的三极管类型:双极型三极管、场效应三极管等
流变化
应用领域:广 泛应用于电子 技术、通信、 计算机等领域
三极管的工作原理
基本结构:由两 个PN结组成分为 发射极、基极和 集电极
工作状态:分为 截止区、放大区 和饱和区
电流关系:基极电 流IB、集电极电流 IC和发射极电流IE 之间的关系
放大作用:通过改 变基极电流IB来控 制集电极电流IC实 现信号放大
负载
放大电路的工 作原理:通过 改变三极管的 工作状态实现
信号的放大
放大电路的分 类:共射放大 电路、共集放 大电路、共基
放大电路
放大电路的应 用:音频放大、 视频放大、射
频放大等
开关电路
开关电路是三极管最常用的应用之一 三极管在开关电路中起到控制电流的作用 开关电路可以分为NPN型和PNP型两种类型 三极管在开关电路中的工作状态可以分为饱和区和截止区两种
03 三极管的种类和特性
NPN型和PNP型三极管
NPN型三极管:电流从基极流入从发射极 流出
PNP型三极管:电流从发射极流入从基极 流出
NPN型三极管:基极电流控制发射极电流
PNP型三极管:基极电流控制集电极电流
NPN型三极管:基极电流与发射极电流成 正比
PNP型三极管:基极电流与集电极电流成 正比
三极管型号的识别与代换
型号识别:根据三极管的外观、尺 寸、引脚数量等特征进行识别
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为什么像PN结的伏安特性? 为什么UCE增大曲线右移? 为什么UCE增大到一定值曲 线右移就不明显了?
对于小功率晶体管,UCE大于1V的一条输入特性曲线 可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。
2. 输出特性 iC f (uCE ) IB
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 饱和区
iC
1.3 半导体三极管(BJT) 1.3.1 三极管工作原理
1.3.1.1 BJT内部载流子的传输过程(以NPN共基电路为例)
Je
Jc
工作条件(外部):
N+
P
N
Je正偏,vBE>VBE(th)>>VT ---- 发射载流子
iE
E
Re
iEn iEp
iBn
B
iCn1
iC
C
Jc反偏,vCB>0 ---- 吸收载流子 (1) E(B)区多子经Je注入B(E)区
第四讲 晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数
一、晶体管的结构和符号
为什么有孔?
小功率管
中功率管
大功率管
多子浓度高
多子浓度很 低,且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
二、晶体管的放大原理
放大的条件uBE uCB
U
(发射结正偏)
on
0,即uCE uB(E 集电结反偏)
少数载 流子的 运动
因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区
因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE,复合运动形成基极 电流IB,漂移运动形成集电极电流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
ICEO (1 )ICBO
交流电流放大系数
穿透电流 集电结反向电流
为什么基极开路集电极回 路会有穿透电流?
三、晶体管的共射输入特性和输出特性
1. 输入特性
iB f (uBE ) UCE
晶体管工作在放大状态时,输出回路的电流 iC几乎仅仅 决定于输入回路的电流 iB,即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 。
四、温度对晶体管特性的影响(自学)
T (℃) ICEO
u
不变时
BE
iB
,即iB不变时uBE
五、主要参数
•
直流参数:
、 、ICBO、 ICEO
IC
IE
iC iE 1
放大区
为什么uCE较小时iC随uCE变 化很大?为什么进入放大状态
曲线几乎是横轴的平行线?
iB
iC iB
UCE 常量
截止区 β是常数吗?什么是理想晶体管?什么情况下 ?
晶体管的三个工作区域
状态 截止 放大 饱和
uBE <Uon ≥ Uon ≥ Uon
iC ICEO βiB <βiB
uCE VCC ≥ uBE ≤ uBE
• 交流参数:β、α、fT(使β=1的信号频率)
• 极限参数:ICM、PCM、U(BR)CEO
最大集电 极电流
c-e间击穿电压
最大集电极耗散功 率,PCM=iCuCE
安全工作区
讨论一
通过uBE是否大于Uon判断管 子是否导通。
iB
uI U BE Rb
(5 0.7 )mA 100
43μA
iCm a x
(3) C极收集扩散载流子
从Je边缘→Jc边缘
(大部分)Jc边缘
Jc边缘 Jc反偏漂移 →C极吸收→icn1 (少部分)被 (捕获)复合 iBn
B区少子 →C区→ICn2
C区少子 →B区→ICP
ICBO=ICn2+IC~P JC(E极开路,iE=0时)反向饱和电流
iC=iCn1+ICBO
• 电流分配: IE=IB+IC
VCC Rc
(12 )mA 5
2.4mA
临界饱和时的 iCmax 56
iB
1. 分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态; 2. 已知T导通时的UBE=0.7V,若uI=5V,则β在什么范围内T
处于放大状态?在什么范围内T处于饱和状态?
讨论二
2.7
ΔiC
PCM iCuCE
uCE=1V时的iC就是ICM
iC iB
U CE
U(BR)CEO
由图示特性求出PCM、ICM、U (BR)CEO 、β。
Icn2
E区大量电子 Je B区(成非平衡少子 )
ICP
Rc
电子电流iEn
B区少量空穴 Je E区(成非平衡少子 )
iE =iEn + iEp≈ iEn
空穴电流iEp
−+
−+
VEE
VCC
P16 图1-3-3 共基NPN BJT内载流子传输示意图
(2) 注入B区的(非平衡)少子的扩散与复合 非平衡少子(浓度梯度作用下):