半導(dǎo)體三極管04180課件

2.1晶體三極管2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號(hào)

2.1.2三極管的工作電壓和基本聯(lián)接方式2.1.3三極管內(nèi)電流的分配和放大作用2.1.4三極管的輸入和輸出特性2.1.5三極管主要參數(shù)2.1.6三極管的簡單測試2.1晶體三極管晶體三極管：是一種利用輸入電流控制輸出電流的電流控制型器件。特點(diǎn)：管內(nèi)有兩種載流子參與導(dǎo)電。特點(diǎn)：有三個(gè)電極，故稱三極管。

圖2.1.1三極管外形2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、分類和符號(hào)

一、晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)1.

三極管的外形2.三極管的結(jié)構(gòu)圖2.1.2三極管的結(jié)構(gòu)圖工藝要求：發(fā)射區(qū)摻雜濃度較大；基區(qū)很薄且摻雜最少；集電區(qū)比發(fā)射區(qū)體積大且摻雜少。特點(diǎn)：有三個(gè)區(qū)——發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)；兩個(gè)PN結(jié)——發(fā)射結(jié)（BE結(jié)）、集電結(jié)（BC結(jié)）；三個(gè)電極——發(fā)射極e(E)、基極b(B)和集電極c?；兩種類型——PNP型管和NPN型管。2．國產(chǎn)三極管命名法：見《電子線路》P249附錄二。三、晶體三極管的分類1．三極管有多種分類方法。按內(nèi)部結(jié)構(gòu)分：有NPN型和PNP型管；按工作頻率分：有低頻和高頻管；按功率分：有小功率和大功率管；按用途分：有普通管和開關(guān)管；按半導(dǎo)體材料分：有鍺管和硅管等等。例如：3DG表示高頻小功率NPN型硅三極管；3CG表示高頻小功率PNP型硅三極管；3AK表示PNP型開關(guān)鍺三極管等。三極管工作在放大狀態(tài)的外部條件是：發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓。2.1.2三極管的工作電壓和基本連接方式一、晶體三極管的工作電壓三極管的基本作用是放大電信號(hào)。圖2.1.4三極管電源的接法V為三極管GC為集電極電源GB為基極電源，又稱偏置電源Rb為基極電阻Rc為集電極電阻。測量電路如圖2.1.3三極管內(nèi)電流的分配和放大作用一、電流分配關(guān)系動(dòng)畫三極管的電流分配關(guān)系表2.1.1調(diào)節(jié)電位器，測得發(fā)射極電流、基極電流和集電極電流的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如表2.1.1所示。因IB很小，則(2.1.2)(2.1.1)由表2.1.1可見，三極管中電流分配關(guān)系如下：IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96

ICEO越小，三極管溫度穩(wěn)定性越好。硅管的溫度穩(wěn)定性比鍺管好。說明：1.時(shí)，。稱為集電極——基極反向飽和電流，見圖2.1.7(a)。一般很小，與溫度有關(guān)。2.時(shí)，。稱為集電極——發(fā)射極反向電流，又叫穿透電流，見圖2.1.7(b)。結(jié)論：1．三極管的電流放大作用——基極電流微小的變化，引起集電極電流較大變化。2．交流電流放大系數(shù)——表示三極管放大交流電流的能力(2.1.3)3．直流電流放大系數(shù)——表示三極管放大直流電流的能力(2.1.4)4．通常，，所以可表示為(2.1.5)考慮ICEO，則(2.1.6)2.1.4三極管的輸入和輸出特性集射極之間的電壓VCE一定時(shí)，發(fā)射結(jié)電壓VBE與基極電流IB之間的關(guān)系曲線。一、共發(fā)射極輸入特性曲線動(dòng)畫三極管的輸入特性5．VBE與IB成非線性關(guān)系。由圖可見：1．當(dāng)V

CE≥2V時(shí)，特性曲線基本重合。2．當(dāng)VBE很小時(shí)，IB等于零，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)；3．當(dāng)VBE大于門檻電壓（硅管約0.5V，鍺管約0.2V）時(shí)，IB逐漸增大，三極管開始導(dǎo)通。4．三極管導(dǎo)通后，VBE基本不變。硅管約為0.7V，鍺管約為0.3V，稱為三極管的導(dǎo)通電壓。圖2.1.9共發(fā)射極輸入特性曲線在放大狀態(tài)，當(dāng)IB一定時(shí)，IC不隨VCE變化，即放大狀態(tài)的三極管具有恒流特性。

輸出特性曲線可分為三個(gè)工作區(qū):1.截止區(qū)條件：發(fā)射結(jié)反偏或兩端電壓為零。特點(diǎn)：。2.飽和區(qū)條件：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正偏。特點(diǎn)：。稱為飽和管壓降，小功率硅管約0.3V，鍺管約為0.1V。3.放大區(qū)條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏特點(diǎn)：

IC受IB控制，即。三極管的參數(shù)是表征管子的性能和適用范圍的參考數(shù)據(jù)。2.1.5三極管主要參數(shù)電流放大系數(shù)一般在10~100之間。太小，放大能力弱，太大易使管子性能不穩(wěn)定。一般取30~80為宜。2.交流放大系數(shù)1.直流放大系數(shù)一、共發(fā)射極電流放大系數(shù)1.集電極——基極反向飽和電流ICBO。反向飽和電流隨溫度增加而增加，是管子工作狀態(tài)不穩(wěn)定的主要因素。因此，常把它作為判斷管子性能的重要依據(jù)。硅管反向飽和電流遠(yuǎn)小于鍺管，在溫度變化范圍大的工作環(huán)境應(yīng)選用硅管。二、極間反向飽和電流2.集電極——發(fā)射極反向飽和電流ICEO。(2.1.7)圖2.1.11判別硅管和鍺管的測試電路

2.1.6三極管的簡單測試一、硅管或鍺管的判別當(dāng)V=0.1~0.3V時(shí)為鍺管。當(dāng)V=0.6~0.7V時(shí)，為硅管圖2.1.12估測β的電路二、估計(jì)比較β的大小NPN管估測電路如圖2.1.12所示。萬用表設(shè)置在擋，測量并比較開關(guān)S斷開和接通時(shí)的電阻值。前后兩個(gè)讀數(shù)相差越大，說明管子的β越高，即電流放大能力越大。估測PNP管時(shí)，將萬用表兩只表筆對(duì)換位置。

NPN管估測電路如圖2.1.13所示。所測阻值越大，說明管子的越小。若阻值無窮大，三極管開路；若阻值為零，三極管短路。三、估測ICEO測PNP型管時(shí)，紅、黑表筆對(duì)調(diào)，方法同前。圖2.1.13I

CEO的估測首先確定三極管的基極和管型，然后采用估測β值的方法判斷c、e極。方法是先假定一個(gè)待定電極為集電極（