三極管3學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1三極管三極管3第一頁(yè)，共31頁(yè)。半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管 將將PN結(jié)用外殼結(jié)用外殼(wi k)封裝起來(lái)，并加上電極引線就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管。由封裝起來(lái)，并加上電極引線就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管。由P區(qū)引出的電極為陽(yáng)極，由區(qū)引出的電極為陽(yáng)極，由N區(qū)引出的電極為陰極。區(qū)引出的電極為陰極。圖形符號(hào)圖形符號(hào)文字文字(wnz)符號(hào)符號(hào) D內(nèi)容內(nèi)容(nirng)回顧回顧第1頁(yè)/共31頁(yè)第二頁(yè)，共31頁(yè)。二極管的伏安二極管的伏安(f n)特性特性開(kāi)啟電壓開(kāi)啟電壓(diny)：使二極管開(kāi)始導(dǎo)通的臨界電壓：使二極管開(kāi)始導(dǎo)通的臨界電壓(diny)Si : 0.5VGe : 0.1V導(dǎo)通壓降：導(dǎo)通壓降：Si :

2、0.60.8V 一般一般(ybn)取取0.7VGe : 0.10.3V 一般一般(ybn)取取0.2V內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧第2頁(yè)/共31頁(yè)第三頁(yè)，共31頁(yè)。二極管的等效電路二極管的等效電路一、由伏安特性一、由伏安特性(txng)折線化得到的等效電路折線化得到的等效電路 在近似分析中，三個(gè)等效電路中圖（在近似分析中，三個(gè)等效電路中圖（a）誤差最大，圖（）誤差最大，圖（c）誤差最小，一般）誤差最小，一般(ybn)情況下多采用圖（情況下多采用圖（b）所示電路。）所示電路。內(nèi)容內(nèi)容(nirng)回顧回顧第3頁(yè)/共31頁(yè)第四頁(yè)，共31頁(yè)。P69 1.2 電路如圖所示，已知ui10sint(v)，試畫(huà)出ui與

3、uO的波形(b xn)。設(shè)二極管正向?qū)妷嚎珊雎圆挥?jì)。第4頁(yè)/共31頁(yè)第五頁(yè)，共31頁(yè)。穩(wěn)壓穩(wěn)壓(wn y)二極管二極管 穩(wěn)壓穩(wěn)壓(wn y)二極管的伏安特性及主要參數(shù)二極管的伏安特性及主要參數(shù)主要參數(shù)：主要參數(shù)：穩(wěn)定電壓穩(wěn)定電壓UZ穩(wěn)定電流穩(wěn)定電流IZ額定功耗額定功耗(n ho)PZM動(dòng)態(tài)電阻動(dòng)態(tài)電阻rz=UZ / IZ溫度系數(shù)溫度系數(shù)= UZ /T穩(wěn)壓區(qū)：穩(wěn)壓區(qū)：IZIDZIZM第5頁(yè)/共31頁(yè)第六頁(yè)，共31頁(yè)。第6頁(yè)/共31頁(yè)第七頁(yè)，共31頁(yè)。P67-68 四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值四、已知穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值UZ6V，穩(wěn)定，穩(wěn)定(wndng)電流的最小值電流的最小值IZmin5mA。求圖示電路

4、中。求圖示電路中UO1和和UO2各為多少伏。各為多少伏。UO16V，UO25V。1）假設(shè)穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓區(qū)，求其電流）假設(shè)穩(wěn)壓管在穩(wěn)壓區(qū)，求其電流(dinli)IDz2）若）若IDz在在IZ和和IZM之間，則假設(shè)正確，之間，則假設(shè)正確，Uo=Uz, 若若IDz小于小于IZ ，則穩(wěn)壓管未擊穿，則穩(wěn)壓管未擊穿，Uo按按R和和RL分壓計(jì)算，分壓計(jì)算， 若若IDz大于大于IZM ，則穩(wěn)壓管過(guò)流燒毀。，則穩(wěn)壓管過(guò)流燒毀。 步驟步驟(bzhu)：第7頁(yè)/共31頁(yè)第八頁(yè)，共31頁(yè)。9 掌握掌握(zhngw)二極管的單向二極管的單向?qū)щ娦詫?dǎo)電性 小結(jié)小結(jié)(xioji)：穩(wěn)壓穩(wěn)壓(wn y)管的穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓(wn

5、y)作用作用第8頁(yè)/共31頁(yè)第九頁(yè)，共31頁(yè)。1.3 晶體晶體(jngt)三極三極管管晶體晶體(jngt)三極管又稱雙極型晶體三極管又稱雙極型晶體(jngt)管，半導(dǎo)體三極管等。管，半導(dǎo)體三極管等。第9頁(yè)/共31頁(yè)第十頁(yè)，共31頁(yè)。晶體管的結(jié)構(gòu)晶體管的結(jié)構(gòu)(jigu)及類型及類型 根據(jù)不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域根據(jù)不同的摻雜方式在同一個(gè)硅片上制造出三個(gè)摻雜區(qū)域(qy)，并形成兩個(gè)，并形成兩個(gè)PN結(jié)，就構(gòu)成了晶體管。結(jié)，就構(gòu)成了晶體管。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)(jigu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度很低；基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度很低；發(fā)射區(qū)摻雜濃度高；發(fā)射區(qū)摻雜濃度高；集電區(qū)面積很大。集電區(qū)面積

6、很大。第10頁(yè)/共31頁(yè)第十一頁(yè)，共31頁(yè)。晶體管的電流放大晶體管的電流放大(fngd)作用作用 晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。 晶體管的放大作用表現(xiàn)為小的基極晶體管的放大作用表現(xiàn)為小的基極(j j)電流可以控制大的集電極電流。電流可以控制大的集電極電流。輸入輸入(shr)回路回路輸出回路輸出回路共射放大電路共射放大電路第11頁(yè)/共31頁(yè)第十二頁(yè)，共31頁(yè)。一、晶體管內(nèi)部一、晶體管內(nèi)部(nib)載流子的運(yùn)動(dòng)載流子的運(yùn)動(dòng)1. 發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散(kusn)運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流

7、運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流IE2. 擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成(xngchng)基極電流基極電流IB3.集電結(jié)加反向電壓，漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流集電結(jié)加反向電壓，漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流IC第12頁(yè)/共31頁(yè)第十三頁(yè)，共31頁(yè)。二、晶體管的電流二、晶體管的電流(dinli)分配關(guān)系分配關(guān)系第13頁(yè)/共31頁(yè)第十四頁(yè)，共31頁(yè)。三、晶體管的共射電流三、晶體管的共射電流(dinli)放大系數(shù)放大系數(shù)共射直流電流放大系數(shù)共射直流電流放大系數(shù)一般一般(ybn)情況下，情況下，IBICBO,1第14頁(yè)/共31頁(yè)第十五頁(yè)，共31頁(yè)。共射交流共射交流(jioli)

8、電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)在近似分析中在近似分析中,不對(duì)二者加以不對(duì)二者加以(jiy)區(qū)分區(qū)分共基直流電流放大系數(shù)共基直流電流放大系數(shù)共基交流共基交流(jioli)電流放大系數(shù)電流放大系數(shù)第15頁(yè)/共31頁(yè)第十六頁(yè)，共31頁(yè)。晶體管的共射特性晶體管的共射特性(txng)曲線曲線一、輸入特性一、輸入特性(txng)曲線曲線 輸入特性曲線描述了在管壓降一定輸入特性曲線描述了在管壓降一定(ydng)的情況下，基極電流與發(fā)射結(jié)壓降之間的函數(shù)關(guān)系。的情況下，基極電流與發(fā)射結(jié)壓降之間的函數(shù)關(guān)系。第16頁(yè)/共31頁(yè)第十七頁(yè)，共31頁(yè)。二、輸出特性曲線二、輸出特性曲線(qxin) 輸出特性曲線描述輸出特性曲線描

9、述(mio sh)基極電流為一常量時(shí)，集電極電流與管壓降之間的函數(shù)關(guān)系?；鶚O電流為一常量時(shí)，集電極電流與管壓降之間的函數(shù)關(guān)系。1.截止區(qū)截止區(qū) 發(fā)射結(jié)電壓發(fā)射結(jié)電壓(diny)小于開(kāi)啟電壓小于開(kāi)啟電壓(diny)，集電結(jié)反偏。，集電結(jié)反偏。電壓關(guān)系：電壓關(guān)系：電流關(guān)系：電流關(guān)系：第17頁(yè)/共31頁(yè)第十八頁(yè)，共31頁(yè)。2. 放大放大(fngd)區(qū)區(qū) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。電壓電壓(diny)關(guān)系關(guān)系：電流電流(dinli)關(guān)關(guān)系：系：第18頁(yè)/共31頁(yè)第十九頁(yè)，共31頁(yè)。3. 飽和飽和(boh)區(qū)區(qū) 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。電壓電壓(diny)關(guān)

10、關(guān)系：系：電流電流(dinli)關(guān)關(guān)系：系：第19頁(yè)/共31頁(yè)第二十頁(yè)，共31頁(yè)。 對(duì)于小功率管，可以認(rèn)為當(dāng)對(duì)于小功率管，可以認(rèn)為當(dāng)uCE=uBE，即，即uCB=0時(shí)，晶體管處于臨界狀態(tài)，即臨界飽和或臨界放大時(shí)，晶體管處于臨界狀態(tài)，即臨界飽和或臨界放大(fngd)狀態(tài)。狀態(tài)。 在模擬電路中，絕大多數(shù)情況下應(yīng)保證晶體管工作在放大在模擬電路中，絕大多數(shù)情況下應(yīng)保證晶體管工作在放大(fngd)狀態(tài)。狀態(tài)。 在數(shù)字電路中，晶體管工作在數(shù)字電路中，晶體管工作(gngzu)在截止?fàn)顟B(tài)或飽和狀態(tài)。在截止?fàn)顟B(tài)或飽和狀態(tài)。第20頁(yè)/共31頁(yè)第二十一頁(yè)，共31頁(yè)。 直流參數(shù)直流參數(shù)： 、 、ICBO、 ICEOc

11、-e間擊穿間擊穿(j chun)電壓電壓最大集電極電流最大集電極電流(dinli)最大集電極耗散最大集電極耗散(ho sn)功率，功率，PCMiCuCE安全工作區(qū)安全工作區(qū) 交流參數(shù)：交流參數(shù)：、fT（使1的信號(hào)頻率） 極限參數(shù)極限參數(shù)：ICM、PCM、U（BR）CEO晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù)第21頁(yè)/共31頁(yè)第二十二頁(yè)，共31頁(yè)。溫度溫度(wnd)對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響一、溫度對(duì)一、溫度對(duì)ICBO的影響的影響(yngxing)溫度升高時(shí)，溫度升高時(shí)， ICBO增大，溫度每升高增大，溫度每升高10C， ICBO增加一倍。增加一倍。二、溫度對(duì)輸入二、溫度對(duì)輸入(

12、shr)特性的影響特性的影響 溫度每升高溫度每升高1C,正向壓降減小正向壓降減小22.5mV。第22頁(yè)/共31頁(yè)第二十三頁(yè)，共31頁(yè)。三、溫度三、溫度(wnd)對(duì)輸出特性的影響對(duì)輸出特性的影響溫度溫度(wnd)升高，升高， iC明顯增大。明顯增大。第23頁(yè)/共31頁(yè)第二十四頁(yè)，共31頁(yè)。例例1 現(xiàn)已測(cè)得某電路中幾只現(xiàn)已測(cè)得某電路中幾只NPN晶體管三個(gè)極的直流電位如下，各晶體管開(kāi)啟電壓晶體管三個(gè)極的直流電位如下，各晶體管開(kāi)啟電壓(diny)均為均為0.5V。試判斷各管的工作狀態(tài)。試判斷各管的工作狀態(tài)。放大放大(fngd)放大放大(fngd)飽和飽和截止截止放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。

13、放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正向偏置。截止區(qū)：發(fā)射結(jié)電壓小于開(kāi)啟電壓，集電結(jié)截止區(qū)：發(fā)射結(jié)電壓小于開(kāi)啟電壓，集電結(jié) 反向偏置。反向偏置。第24頁(yè)/共31頁(yè)第二十五頁(yè)，共31頁(yè)。P70 1.8 現(xiàn)測(cè)得放大現(xiàn)測(cè)得放大(fngd)電路中兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖所示。分別求另一電極的電流，標(biāo)出其實(shí)際方向，并在圓圈中畫(huà)出管子。電路中兩只管子兩個(gè)電極的電流如圖所示。分別求另一電極的電流，標(biāo)出其實(shí)際方向，并在圓圈中畫(huà)出管子。第25頁(yè)/共31頁(yè)第二十六頁(yè)，共31頁(yè)。P70-71 1.9 測(cè)得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈測(cè)

14、得放大電路中六只晶體管的直流電位如圖所示。在圓圈(yunqun)中畫(huà)出管子，并分別說(shuō)明它們是硅管還是鍺管。中畫(huà)出管子，并分別說(shuō)明它們是硅管還是鍺管。第26頁(yè)/共31頁(yè)第二十七頁(yè)，共31頁(yè)。三極管均處于放大(fngd)狀態(tài)(1)找出相差(xin ch)0.2V或0.7V的兩個(gè)極，為基極和發(fā)射極；并確定三極管為硅管還是鍺管。(2)根據(jù)第三極是最高還是(hi shi)最低確定為NPN型還是(hi shi)PNP型。(3)正確畫(huà)出三極管。硅管ube=0.7V鍺管ueb=0.2V第27頁(yè)/共31頁(yè)第二十八頁(yè)，共31頁(yè)。29 1、掌握、掌握(zhngw)三極管的電流分配關(guān)三極管的電流分配關(guān)系。系。 2、掌握、掌握(zhngw)三極管的外特性曲線三極管的外特性曲線。 3、掌握、掌握(zhngw)三極管三種工作狀態(tài)三極管三種工作狀態(tài)的的 電壓和電流關(guān)系及工作狀態(tài)的判別。電壓和電流關(guān)系