半导体三极管 .ppt

1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-14)
输出特性三个区的特点:
• 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
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。
(1-19)
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
流即为ICM。
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。
(1-15)
三、主要参数
___
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，
相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放
大倍数为：
15.5 半导体三极管
15.5.1 基本结构
C NPN型
集电极
集电极 C PNP型
N
B
P
基极
Fra Baidu bibliotek
N
P
B
N
基极
P
E
发射极
E
发射极
(1-1)
集电区： 面积较大
B
基极
C 集电极
N P N
E
发射极
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
(1-2)
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
(1-3)
符号
电流EICE。
(1-7)
集电结反偏，少
子形成的反向电
流ICBO。
B
RB EB
IC=ICE+ICBOICE
C
从基区扩
散来的电
I ICBO CE N
子作为集 电结的少
P 子 进， 入漂 集E移 电C
IBE
N 结而被收
E IE
集，形成 ICE。
(1-8)
IC=ICE+ICBO ICE C
IB=IBE-ICBOIBE
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-12)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-13)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
(1-20)
6. 集电极最大允许功耗PCM
• 集电极电流IC 流过三极管，
所发出的功率 为：
IC ICM
PC =ICUCE
• 必定导致结温 上升，所以PC 有限制。
PCPCM
安全工作区
ICUCE=PCM
U(BR)CEO
UCE
(1-21)
电子技术 模拟电路部分
第15章 结束
(1-22)
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。
(1-18)
3. 集-射极反向截止电流ICEO
集电结反 偏有ICBO
B
ICEO= IBE+ICBO
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
IC IB
(1-16)
例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___IIC B 01..05437.5 IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在工程计算中，一般作近似处理： =
(1-17)
2.集-基极反向截止电流ICBO
3. IB=0, IC=ICEO
4.要使晶体管放大,发射结必须正偏,集电结必须 反偏。
(1-6)
二. 电流放大原理
基区空穴
C
向发射区
的扩散可
忽略。
B
N
P
进少入部分P区与的R基B电区子的
空穴复合，形成
电流IBE ，EB多数
扩散到集电结。
IBE
N
E IE
发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散，形 成发射极
B
I ICBO CE N
P
EC
IB
IBE
N
RB
EB
E IE
(1-9)
ICE与IBE之比称为电流放大倍数
βICEICICB OIC IB E IBICB OIB
(1-10)
15.5.3 特性曲线
一.输入特性
UCE =0.5V
UCE=0V IB(A)
80
UCE 1V
60
死区电 压，硅管
40
0.5V，锗 20
C IC B
IB E
IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
(1-4)
15.5.2 电流分配和放大原理
一. 一个实验 IB
IC mA
A
RB
V UBE
EC V UCE
EB
(1-5)
结论:
1. IE=IC+IB
2. IC Δ IC 1 IB Δ IB IC Δ IC 常数 IB Δ IB
管0.1V。
工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗管 UBE0.2~0.3V。
0.4 0.8 UBE(V)
(1-11)
二、输出特性
此区域满4 足IC=IB 称为线性3 区（放大 区）。 2
IC(mA )
1
36
当UCE大于一 定 IC只的1与0数0I值BA有时关，， IC=8I0B。A
60A 40A