模拟电子技术三极管详解

2. 0
IC = ICEO UCE(SAT)=
3. 条件：两个结反偏模拟电子技术三极管详解
0.3 V (硅管) 0.1 V (锗管)
第 2 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。
i B T2 > T1
温度每升高 1C，UBE (2 2.5) mV。
温度每升高 10C，ICBO 约增大 1 倍。
导通电压 UBE(on)
硅管： (0.6 0.8) V 锗模拟管电子：技术三(0极.管2详解 0.3) V
取 0.7 V 取 0.2 V
第 2 章 半导体三极管
二、输出特性
输出特性
iC f(uC )E iB常 数
iC / mA
4饱
50 µA
2. 放大区：ICIBICEO
条件：发射结正偏 集电结反偏
3和 区
40 µA 放大区
30 µA
特点：水平、等间隔 3. 饱和区：uCE u BE
2
20 µA
uCB = uCE u BE 0
1
10 µA
条件：两个结正偏
ICEO
截止区 IB = 0
特点：IC IB
O
1.
24
6
截止区： IB 0
8 uCE /V 临界饱和时： uCE = uBE 深度饱和时：
(P34 2.1.7)已知:
ICM = 20 mA, PCM = 100 mW， U(BR)CEO = 20 V， 当 UCE = 10 V 时，IC < 10 mA 当 UCE = 1 V，则 IC < 20 mA 当 IC = 2 mA，则 UCE < 20 V uCE
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 极间反向击穿电压。
U(BR)CBO — 发射极开路时 C、B 极间反向击穿电压。 U(BR)EBO — 集电极极开路时 E、B 极间反向击穿电压。
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第 2 章 半导体三极管
2.1.1 晶体三极管 (Semiconductor Transistor) 一、结构、符号和分类
collector
集电极 C
— 集电区 C
分类： 按材料分：
N 集电结
P
硅管、锗管
基极 B
base
P — 基区 B
N
发射结 — 发射区
N 按结构分：
P
NPN、 PNP
IC I CN IE
1) 发射区向基区注入多子电子， 形成发射极电流 IE。
(2基)电区子空到穴达运基动区因后浓度低而忽略)
多数向 BC 结方向扩散形成 ICN。 少数与空穴复合，形成 IBN 。 基区空 基极电源提供(IB) 穴来源 集电区少子漂移(ICBO)
即： IBN IB + ICBO IB = IBN – ICBO
3
40 µA
— 直流电流放大系数
Q 30 µA
II23C B .40N N 5 110II0C B 63A AIIC C8B B 2 O OIIC B
2 1
— 交流电流放大系数
O
2
4
20 µA 10 µA IB = 0uCE /V
68
iC iB
(2.4一1 5 般1 0 .为6 1几)5 0 6十A 10 3A 几 百0 1.80 80
发射极 E emitter
E 按使用频率分： 低频管、高频管
C
C 按功率分：
B
NPN 型 E
B
小功率管 < 500 mW
PNP 型 E 中功率管 0.5 1 W 大功率管 模拟电子技术三极管详解 > 1 W
第 2 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
外部 条件
发射结正偏 集电结反偏
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 满足放大条件的三种电路
E
C
E ui
C
B
B uo ui
B
uo E
ui
uo C
共基极
共发射极
共集电极
实现电路 ui RE
RC uo
RB
RC
uo
ui
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第 2 章 半导体三极管
3. 三极管内部载流子的传输过程
三极管内载流子运动
I CBO
IB
I BN
O
u BE
2. 温度升高，输出特性曲线向上移。
iC T2 > T1
温度每升高 1C， (0.5 1)%。
输出特性曲线间距增大。
O
iiiBBB===模000拟u电CE子技术三极管详解
第 2 章 半导体三极管
2.1.3 晶体三极管的主要参数
一、电流放大系数
4 iC / mA 50 µA
1. 共发射极电流放大系数
3) 集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流 IC
I = I + I 模拟电子技术C三极管详C解N
CBO
第 2 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：
iC
一、输入特性
iB B C +
iBf(uBE)uCE常 数 uCE 0 与二极管特性相似
+RVBBB输回u入路+B E E
uC输回E 出路 IE
RC
+ VCC
iB
RB +
+
uBE
VBB
RB
+
VBB
iB
uCE0
uC E1V
O
uBE
uCE 0 特性右移(因集电结开始吸引电子)
uCE1V 特性基本重合(电流分配关系确定)
2. 共基极电流放大系数
1 一般在 0.98 以上。
二、极间反向饱和电流
IIC E 8I80C 0I1CIB0.91881
CB 极间反向饱和电流模I拟CB电O子，技术C三E极极管详间解 反向饱和电流 ICEO。
第 2 章 半导体三极管
三、极限参数
iC ICM
ICEO O
安 全 PCM
工 作 区 U(BR)CEO
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管 2.2 单极型半导体三极管 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 2.4 半导体三极管的测试与应用
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第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
2.1.1 晶体三极管 2.1.2 晶体三极管的特性曲线 2.1.3 晶体三极管的主要参数
I CN IC ICBO
I BN
IB ICBO
IC IB (1)ICB O IB ICE 穿O 透电流
IE = IC + IB
IEICIB
ICIBICEO
IC IB
IE(1)IBICEO IE(1)IB 模拟电子技术三极管详解
第 2 章 半导体三极管
2.1.2 晶体三极管的特性曲线