半導體三極管課件

半導體三極管課件第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一ui放大電路微弱輸入小信號uiu0幅度大大增強的輸出信號u0

放大電路的放大作用，實質(zhì)是把直流電源UCC的能量轉(zhuǎn)移給輸出信號。輸入信號的作用則是控制這種轉(zhuǎn)移，使放大電路輸出信號的變化重復或反映輸入信號的變化。

放大電路的核心元件是半導體三極管和場效應(yīng)管，因此，首先，我們來學習研究一下半導體三極管。第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管2.1.1三極管的結(jié)構(gòu)、符號和類型

由圖2-1可見，三極管有三個區(qū)，分別叫做發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。引出的三個電極相應(yīng)叫做發(fā)射極、基極和集電極，分別記為e、b、c或E、B、C。兩個PN結(jié)分別叫發(fā)射結(jié)(發(fā)射區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié))和集電結(jié)(集電區(qū)與基區(qū)交界處的PN結(jié))。圖2-1只是三極管結(jié)構(gòu)的示意圖，三極管的實際結(jié)構(gòu)并不是對稱的，發(fā)射區(qū)摻雜濃度遠遠高于集電區(qū)摻雜濃度；基區(qū)很薄并且摻雜濃度低；而集電結(jié)的面積比發(fā)射結(jié)要大得多，所以三極管的發(fā)射極和集電極不能對調(diào)使用。

圖2-2所示為幾種常見三極管的外形圖。

表2-1所示為三極管的分類。下一頁返回第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管2.1.2三極管的電流放大作用晶體管在電路中工作時，為了正常地發(fā)揮其電流放大作用，必須給它的各電極外加大小和極性合適的直流工作電壓，即必須給發(fā)射結(jié)加正向電壓(也叫正偏)，給集電結(jié)加反向電壓(也叫反偏)。通常晶體管在放大電路中的連接方式有三種，如圖2-3所示，它們分別稱為共基極接法、共發(fā)射極接法和共集電極接法。半導體三極管具有的電流放大功能，完全取決于三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性及其內(nèi)部載流子的運動規(guī)律。下一頁上一頁返回動畫演示動畫演示三極管電流放大作用第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管2.1.3半導體三極管的特性曲線

1.輸入特性輸入特性是指在三極管集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE為一定值時，基極電流IB同基極與發(fā)射極之間的電壓UBE的關(guān)系，即如圖2-5所示。下一頁上一頁返回動畫演示第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管

2.輸出特性輸出特性是指在基極電流為一定值時，三極管集電極電流IC同集電極與發(fā)射極之間的電壓UCE的關(guān)系。即在不同的IB下，可得出不同的曲線．所以二極管的輸出特性曲線是一組曲線，如圖2-6所示。下一頁上一頁返回動畫演示第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管通常把晶體管的輸出特性曲線分為放大區(qū)、截止區(qū)和飽和區(qū)3個工作區(qū)，如圖2-6所示。

(1)放大區(qū)。輸出特性曲線近于水平的部分是放大區(qū)。

(2)截止區(qū)。在圖2-6中，IB=0這條曲線及以下的區(qū)域稱為截止區(qū)。

(3)飽和區(qū)。在圖2-6中，靠近縱坐標特性曲線的上升和彎曲部分所對應(yīng)的區(qū)域稱為飽和區(qū)。下一頁上一頁返回第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管2.1.4三極管的主要參數(shù)

1.電流放大系數(shù)下一頁上一頁返回第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管

2.集—射極反向截止電流ICEO它是指基極開路(IB＝0)時，集電結(jié)處于反向偏置和發(fā)射結(jié)處于正向偏置時的集電極電流。又因為它好像是從集電極直接穿透三極管而到達發(fā)射極的，所以又稱為穿透電流。這個電流應(yīng)越小越好。

3.集電極最大允許電流ICM

當集電極電流超過一定值時，三極管的值β就要下降，ICM就是表示當β值下降到正常值的2／3時的集電極電流。下一頁上一頁返回第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管

4.集電極最大允許耗散功率PCM

可在三極管的輸出特性曲線上作出PCM曲線，它是一條雙曲線，如圖2-7所示。上一頁返回第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.1半導體三極管2.1.5三極管的識別和簡單測試基極及管型判別第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一判別集電極和發(fā)射極第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一圖2-1三極管的結(jié)構(gòu)與電路符號

（a）NPN型三極管；（b）PNP型三極管。返回第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一圖2-2常見三極管的外型

返回第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一表2-1三極管的種類分類方法種類應(yīng)用按極性分NPN型三極管目前常用的三極管，電流從集電極流向發(fā)射極PNP型三極管電流從發(fā)射極流向集電極按材料分硅三極管熱穩(wěn)定性好，是常用的三極管鍺三極管反向電流大，受溫度影響較大，熱穩(wěn)定性差按工作頻率分低頻三極管工作頻率比較低，用于直流放大，音頻放大電路高頻三極管工作頻率比較高，用于高頻放大電路按功率分小功率三極管輸出功率小，用于功率放大器末前級大功率三極管輸出功率較大，用于功率放大器末級（輸出級）按用途分放大管應(yīng)用在模擬電子電路中開關(guān)管運用在數(shù)字電子電路中返回第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一圖2-3晶體管在放大電路中的三種接法

返回(a)共基極；(b)共射極；(c)共集電極第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一圖2-53DG6輸入特性曲線