雙極性三極管

1、半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管( (Semiconductor Transistor) )2.1.1BJT 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)2.1.2BJT 的電流分配與放大原理的電流分配與放大原理2.1.3BJT 的特性曲線的特性曲線2.1雙極型雙極型三極管三極管2.1.4BJT 的使用常識(shí)的使用常識(shí)2.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)、符號(hào)和分類(lèi)一、結(jié)構(gòu)、符號(hào)和分類(lèi)NNP發(fā)射極發(fā)射極 E基極基極 B集電極集電極 C發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)基基 區(qū)區(qū)發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電區(qū)emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型分類(lèi)：分類(lèi)：按材料分：按材料分： 硅管、鍺管硅管、鍺管按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)

2、構(gòu)分： NPN、 PNP按使用頻率分：按使用頻率分： 低頻管、高頻管低頻管、高頻管按功率分：按功率分：小功率管小功率管 1 WECBECBBJT 外形和引腳外形和引腳EBCECBEBCBECEBC內(nèi)部?jī)?nèi)部條件條件發(fā)射區(qū)摻雜濃度高發(fā)射區(qū)摻雜濃度高基區(qū)薄且摻雜濃度低基區(qū)薄且摻雜濃度低集電結(jié)面積大集電結(jié)面積大外部外部條件條件發(fā)射結(jié)正偏發(fā)射結(jié)正偏:UC UB UE集電結(jié)反偏集電結(jié)反偏:UC UB 1 IE = IC + IB = (1+ ) IB IC = IB UCE UCE = UR= IC RC電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù):IOUUAu ICCURI RcVCCIBIERb+UBE +UCE VBB

3、cebIC例例 2.1.1 輸入電壓輸入電壓 UI = 30 mV, 引起引起 IB = 30 A,設(shè)設(shè) = 40， RC = 1 k ，求求 IC、Au。解：解： IC = IB = 40 30 A = 1.2 mA UO = UCE= IC RC= 1.2 mA 1 k = 1.2 VIOUUAu 40 mV30V2 . 1 2.1.3 BJT 的特性曲線的特性曲線一、共發(fā)射極輸入特性一、共發(fā)射極輸入特性輸入回路輸出回路常數(shù)常數(shù) CE)(BEBuufi0CE u與二極管特性相似與二極管特性相似iBiEiCBEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u特性基本特性基本重合重合(

4、 (電流分配關(guān)系確定電流分配關(guān)系確定) )特性右移特性右移( (因集電結(jié)開(kāi)始吸引電子因集電結(jié)開(kāi)始吸引電子) )導(dǎo)通電壓導(dǎo)通電壓 uBE硅管：硅管： (0.6 0.8) V鍺管：鍺管： (0.2 0.3) V取取 0.7 V取取 0.2 V+VCCRcC1C2RL+Rb+ui + uo + uBE + uCE iBRb+uBE VCC+ VCCRb二、共發(fā)射極輸出特性二、共發(fā)射極輸出特性常數(shù)常數(shù) B)(CECiufiiC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321ICEO水平部分為何略上翹？水平部分為何略上翹？ 由于由于uCE增大時(shí)，增大

5、時(shí)，集電結(jié)空間電荷區(qū)變集電結(jié)空間電荷區(qū)變寬，基區(qū)變窄，使載寬，基區(qū)變窄，使載流子在基區(qū)復(fù)合的機(jī)流子在基區(qū)復(fù)合的機(jī)會(huì)減小，即電流放大會(huì)減小，即電流放大系數(shù)系數(shù) 增大，稱(chēng)增大，稱(chēng)基區(qū)寬基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)度調(diào)制效應(yīng)。三、三、PNP型型 BJT共發(fā)射極特性曲線共發(fā)射極特性曲線輸入特性輸入特性O(shè)0CE uV 1CE u0.1 0.2 0.3 0.4806040 20 iB /A uBE /V輸出特性輸出特性iC / mA uCE /V80 A60 A40 A20 AIB = 0O 2 4 6 8 4321RcVCCRb+UBE +UCE VBBceb例例 2.1.2（教材例（教材例 2.1.1 ）已知放大

6、電路中三個(gè)極的電位分）已知放大電路中三個(gè)極的電位分別為：別為：U1 = 4V, U2 = 1.2 V， U3 = 1.4 V，判斷判斷BJT類(lèi)類(lèi)型、制造材料及電極型、制造材料及電極。解解RcVCCRb+UBE +UCE VBBcebNPN管管UC UB UEPNP管管UC UB UE硅管：硅管： UBE = 0.7 V ；鍺管：鍺管： UBE = 0.2 V 本例中：本例中：U1 U3 2002. 極間反向飽和電流極間反向飽和電流(1) 集電極集電極 基極反向飽和電流基極反向飽和電流 ICBOICBOVCC Abce(2) 集電極集電極 - 發(fā)射極反向飽和電流發(fā)射極反向飽和電流 ICEOICE

7、OVCC AbceICEO =（1+ ）ICBOBJT的主要極限參數(shù)的主要極限參數(shù)1. ICM 集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí)集電極最大允許電流，超過(guò)時(shí) 值明顯降低。值明顯降低。U( (BR) )CBO 發(fā)射極開(kāi)路時(shí)發(fā)射極開(kāi)路時(shí) C、B 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。2. PCM 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PC = iC uCE。3. U( (BR) )CEO 基極開(kāi)路時(shí)基極開(kāi)路時(shí) C、E 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。U( (BR) )EBO 集電極極開(kāi)路時(shí)集電極極開(kāi)路時(shí) E、B 極極間反向擊穿電壓。間反向擊穿電壓。U( (BR) )CBO U( (BR) )CEO

8、 U( (BR) )EBO已知已知: ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，當(dāng)當(dāng) UCE = 10 V ，IC mA當(dāng)當(dāng) UCE = 1 V， IC mA當(dāng)當(dāng) IC = 2 mA， UCE V 102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安安全全 工工 作作 區(qū)區(qū)三、三、BJT 的選管原則的選管原則1. 使用時(shí)不能超過(guò)極限參數(shù)使用時(shí)不能超過(guò)極限參數(shù)（ICM , PCM ,U(BR)CEO ）。2. 工作在高頻條件下應(yīng)選用高頻或超高頻管工作在高頻條件下應(yīng)選用高頻或超高頻管; 工作在開(kāi)關(guān)條件下應(yīng)選用速度足夠高的開(kāi)關(guān)管。工作在開(kāi)關(guān)條件下應(yīng)選用速度足夠高的開(kāi)關(guān)管。3. 要求反向電流小、允許結(jié)溫高且溫變大時(shí)，選硅管要求反向電流小、允許結(jié)溫高且溫變大時(shí)，選硅管; 要求導(dǎo)通電壓低時(shí)選鍺管。要