晶体三极管及场效应管

BJT的使用常识 国产BJT的型号
3 D G 110 A
规格号 序号
高频小功率 NPN型,硅材料
三极管
命名方法按国家标准 （GB249-74）规定
四、主要参数
•
直流参数：
、 、ICBO、 ICEO
IC
IE
iC iE 1
• 交流参数：β、α、fT（使β＝1的信号频率）
• 极限参数：ICM、PCM、U（BR）CEO
输入
传感 电路
工业
系统 执行 机构
R1
传 输 线
输出
计算机
R2
系统
场效应管
场效应管
本节要点： 1、场效应管的类型和结构 2、场效应管的工作原理 3、场效应管的特性和参数 4、场效应管与晶体管的异同 复习提问： 1、晶体管的特点？其工作在放大状态的条件是什么？ 2、在晶体管内部有几种性质的载流子参与导电？ 引言：晶体管是多子和少子均参与导电的双极性晶体
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
动画演示
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 控制的电流源iC 。
相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放
大倍数为：
IC IB
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 偏有ICBO
B
ICEO= IBE+ICBO
• 电流分配： IE＝IB＋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
穿透电流
集电结反向电流
交流电流放大系数
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
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
___
1. 电流放大倍数
前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的
公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共 集接法。共射直流电流放大倍数：
___
IC
IB
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在
直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，
饱和区： 输出特性曲线的陡直部分是饱和区。 IB的变化对 IC的影响较小。 UCE＜UBE，发射结和集电结均处于正向偏置。
放大区： 输出特性曲线的近于水平部分是放大区。 IC ＝ IB ×β放大区也称为线性区。 发射结必须正向偏置，集电结则应反向偏置。
截止区： IB ＝ 0的曲线以下的区域称为截止区。 对NPN硅管使三极管可靠截止，常使UBE≤0V。 发射结和集电结均处于反向偏置。
流即为ICM。（UCE =1V）
5.集-射极反向击穿电压
当集-射极之间的电压UCE超过一定的数值时， 三极管就会被击穿。手册上给出的数值是 25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。
6. 集电极最大允许功耗PCM
• 集电极电流IC 流过三极管，
所发出的焦耳
IC ICM
热为：
PC =ICUCE
• 必定导致结温 上升，所以PC 有限制。
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。
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
C
ICBO IBE N
P
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。
IBE
N
根据放大关系，
ICBO进入N E
区，形成
由于IBE的存 在，必有电流
IBE。
IBE。
4.集电极最大电流ICM
集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降， 当值下降到正常值的三分之二时的集电极电
PCPCM
安全工作区
ICUCE=PCM
U(BR)CEO
UCE
五、温度对晶体管特性的影响
T (℃) ICEO
u
不变时
BE
iB
，即iB不变时uBE
小结
• 1、三极管的三个区域的结构掺杂浓度不同，这是三极管
具有电流放大作用的内部条件；其外部条件是发射结正偏， 集电极反偏。
• 2、晶体管工作在不同状态时，其外部特征是：
放大状态：发射结正偏，集电结反偏。
IC IB 截止状态：发射结零偏或反偏，集电结反偏。
IB 0, IБайду номын сангаас ICEO 0
饱和状态：反射结正偏，集电结正偏。
UCE U BE , IC IB ,UCES 0.3V
3、使用晶体管时，不能超过其极限参数。在放大状态，一
般取
___
4、温度对晶体管的参数和特性有很大的影响。
特殊三极管
1 光电三极管 将光信号转换为光电流信号半导体器件， 并且还能把光电流放大，又称光敏三极管。
C(+)
e(-)
无光照时：IC=ICEO=（1+β）ICBO
2
有光照时：IC=（1+3β）IL
电流较大 4
2 光电耦合器件
发 光 输入电信号 +
-
光电流输出
3
4
5
6
光电耦合器组成的计算机接口电路示意图
第四讲 晶体三极管及场 效应管
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
小功率管
中功率管
大功率管
掺杂浓度高
掺杂浓度很 低，且很薄
面积大
晶体管有三个极、三个区、两个PN结。
二、晶体管的电流分配与放大原理
放大的条件uBE uCB