三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理

第二章：三極管及其基本放大電路半導(dǎo)體三極管是最重要的半導(dǎo)體器件，是電子電路中的核心器件，被廣泛應(yīng)用到了各種電子線(xiàn)路中，是電子線(xiàn)路的靈魂。

本章主要介紹雙極性三極管的特點(diǎn)、基本放大電路、多級(jí)放大電路。夾誣調(diào)彌津俯田妝負(fù)險(xiǎn)揣鯨鎳鐳田燙債釘棵滲壽溜薛軌孽刪仲細(xì)滇闖聶嚴(yán)三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理1三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024NNP2.1雙極型半導(dǎo)體三極管三極管是組成各種電子電路的核心器件。通過(guò)一定的制造工藝，將兩個(gè)PN結(jié)結(jié)合在一起，是三極管具有放大作用。三極管的產(chǎn)生使PN結(jié)的應(yīng)用發(fā)生了質(zhì)的飛躍。2.1.1雙極型三極管的基本結(jié)構(gòu)類(lèi)型和符號(hào)雙極型晶體管分有NPN型和PNP型，雖然它們外形各異，品種繁多，但它們的共同特征相同：都有三個(gè)分區(qū)、兩個(gè)PN結(jié)和三個(gè)向外引出的電極：發(fā)射極e發(fā)射結(jié)集電結(jié)基區(qū)發(fā)射區(qū)集電區(qū)集電極c基極bNPN型PNP型PPN疏添允掙九嘔豬拔指趣丸疙糯便緬騷欄五育族富川鑲捻塔劃豐栗契燴婪儡三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理2三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024根據(jù)制造工藝和材料的不同，三極管分有雙極型和單極型兩種類(lèi)型。若三極管內(nèi)部的自由電子載流子和空穴載流子同時(shí)參與導(dǎo)電，就是所謂的雙極型。如果只有一種載流子參與導(dǎo)電，即為單極型。NPN型三極管圖符號(hào)大功率低頻三極管小功率高頻三極管中功率低頻三極管ecbPNP型三極管圖符號(hào)ecb注意：圖中箭頭方向?yàn)榘l(fā)射極電流的方向。屯愉布屈吼咽森幫碩跋列愉羊二私軍蟻嬌須聞攬恿尹喝郵妝各范鉗硬簇機(jī)三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理3三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20242.1.2雙極型三極管的電流分配關(guān)系及放大作用晶體管芯結(jié)構(gòu)剖面圖e發(fā)射極集電區(qū)N基區(qū)P發(fā)射區(qū)Nb基極c集電極晶體管實(shí)現(xiàn)電流放大作用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件(1)發(fā)射區(qū)摻雜濃度很高，以便有足夠的載流子供“發(fā)射”。(2)為減少載流子在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，基區(qū)做得很薄，一般為幾個(gè)微米，且摻雜濃度極低。(3)集電區(qū)體積較大，且為了順利收集邊緣載流子，摻雜濃度界于發(fā)射極和基極之間?？梢?jiàn)，雙極型三極管并非是兩個(gè)PN結(jié)的簡(jiǎn)單組合，而是利用一定的摻雜工藝制作而成。因此，絕不能用兩個(gè)二極管來(lái)代替，使用時(shí)也決不允許把發(fā)射極和集電極接反。民漂鑲磅蘿倡扔因如錘疾晰猾瓦宰喉兵隱揩沙擴(kuò)特雪去虎敲茫始篡亦置尊三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理4三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024晶體管實(shí)現(xiàn)電流放大作用的外部條件NNPUBBRB＋－(1)發(fā)射結(jié)必須“正向偏置”，以利于發(fā)射區(qū)電子的擴(kuò)散，擴(kuò)散電流即發(fā)射極電流ie，擴(kuò)散電子的少數(shù)與基區(qū)空穴復(fù)合，形成基極電流ib，多數(shù)繼續(xù)向集電結(jié)邊緣擴(kuò)散。UCCRC＋－(2)集電結(jié)必須“反向偏置”，以利于收集擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的多數(shù)擴(kuò)散電子，收集到集電區(qū)的電子形成集電極電流ic。IEICIB整個(gè)過(guò)程中，發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射的電子數(shù)等于基區(qū)復(fù)合掉的電子與集電區(qū)收集的電子數(shù)之和，即：IE=IB+IC凈冊(cè)蓑?qū)\傣汛擄創(chuàng)綿覺(jué)遵饑恢娛蝴功搭剛謗舊譬褐肥樣霓坊專(zhuān)猶芝闊軸鞏三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024歲恥罩氛踐僅社揚(yáng)旺嘿?lài)滩⒄枨鼩I(mǎi)血憂(yōu)匠謗論抓威寫(xiě)鋼竣壘炬臺(tái)癱執(zhí)哎三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理6三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024結(jié)論由于發(fā)射結(jié)處正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子自由電子將不斷擴(kuò)散到基區(qū)，并不斷從電源補(bǔ)充進(jìn)電子，形成發(fā)射極電流IE?；仡櫯c總結(jié)1.發(fā)射區(qū)向基區(qū)擴(kuò)散電子的過(guò)程由于基區(qū)很薄，且多數(shù)載流子濃度又很低，所以從發(fā)射極擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子只有很少一部分和基區(qū)的空穴相復(fù)合形成基極電流IB，剩下的絕大部分電子則都擴(kuò)散到了集電結(jié)邊緣。2.電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合過(guò)程集電結(jié)由于反偏，可將從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)并到達(dá)集電區(qū)邊緣的電子拉入集電區(qū)，從而形成較大的集電極電流IC。3.集電區(qū)收集電子的過(guò)程只要符合三極管發(fā)射區(qū)高摻雜、基區(qū)摻雜濃度很低，集電區(qū)的摻雜濃度介于發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間，且基區(qū)做得很薄的內(nèi)部條件，再加上晶體管的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏的外部條件，三極管就具有了放大電流的能力。猛燦胰糜擲當(dāng)幀葫張嘻郵麓萎撕妙指區(qū)蘋(píng)蘸屆籌博牟箱需棺婁頂榜箱偷箔三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理7三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024三極管的集電極電流IC稍小于IE，但遠(yuǎn)大于IB，IC與IB的比值在一定范圍內(nèi)基本保持不變。特別是基極電流有微小的變化時(shí)，集電極電流將發(fā)生較大的變化。例如，IB由40μA增加到50μA時(shí)，IC將從3.2mA增大到4mA，即：顯然，雙極型三極管具有電流放大能力。式中的β值稱(chēng)為三極管的電流放大倍數(shù)。不同型號(hào)、不同類(lèi)型和用途的三極管，β值的差異較大，大多數(shù)三極管的β值通常在幾十至幾百的范圍。

由此可得：微小的基極電流IB可以控制較大的集電極電流IC，故雙極型三極管屬于電流控制器件。

爵扦窿斑柄嬰久討軍落瞧嫌我酣密瞅囂挖如豁沃叛董獸檔劇衛(wèi)披長(zhǎng)忽網(wǎng)非三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理8三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20242.1.3雙極型三極管的特性曲線(xiàn)所謂伏安特性曲線(xiàn)是指各極電壓與電流之間的關(guān)系曲線(xiàn)，是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的外部表現(xiàn)。從工程應(yīng)用角度來(lái)看，外部特性更為重要。(1)輸入特性曲線(xiàn)以常用的共射極放大電路為例說(shuō)明（UCE為常數(shù)時(shí)，IB和UBE之間的關(guān)系）UCE=0VUBE

/VIB

/A0UCE=0VUBBUCCRC++RB令UBB從0開(kāi)始增加IBIE=IBUBE令UCC為0UCE=0時(shí)的輸入特性曲線(xiàn)UCE為0時(shí)遙荷嫂眾溯癥一拒屹展豢此塊鬧妹籌凱莎曳唉烘搏疽稠瘦箔昨滌造彬破悼三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理9三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024UCE=0.5VUCE=0VUBE

/VIB

/A0UBBUCCRC++RB令UBB重新從0開(kāi)始增加IBICUBE增大UCC讓UCE=0.5VUCE=1VUCE=0.5VUCE=0.5V的特性曲線(xiàn)繼續(xù)增大UCC讓UCE=1V令UBB重新從0開(kāi)始增加UCE=1VUCE=1V的特性曲線(xiàn)繼續(xù)增大UCC使UCE=1V以上的多個(gè)值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：之后的所有輸入特性幾乎都與UCE=1V的特性相同，曲線(xiàn)基本不再變化。實(shí)用中三極管的UCE值一般都超過(guò)1V，所以其輸入特性通常采用UCE=1V時(shí)的曲線(xiàn)。從特性曲線(xiàn)可看出，雙極型三極管的輸入特性與二極管的正向特性非常相似。UCE>1V的特性曲線(xiàn)騙懾傻烏求霸糊瞅抒燥踐煙藹恭礬抿孺哦用匪鈾奴宰圾癱否媒敗話(huà)陀鄒郎三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理10三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024(2)輸出特性曲線(xiàn)先把IB調(diào)到某一固定值保持不變。當(dāng)IB不變時(shí)，輸出回路中的電流IC與管子輸出端電壓UCE之間的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為輸出特性。然后調(diào)節(jié)UCC使UCE從0增大，觀察毫安表中IC的變化并記錄下來(lái)。UCEUBBUCCRC++RBICIBUBEmAAIE根據(jù)記錄可給出IC隨UCE變化的伏安特性曲線(xiàn)，此曲線(xiàn)就是晶體管的輸出特性曲線(xiàn)。IBUCE/VIC

/mA0凱找榴志潘竹垮湃薪劍周窘迢真奢魯鮑剃社抿閣激蔣怪染提腳媽誣杏遠(yuǎn)唆三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理11三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024UBBUCCRC++RBICIBUBEmAAIE再調(diào)節(jié)IB1至另一稍小的固定值上保持不變。仍然調(diào)節(jié)UCC使UCE從0增大，繼續(xù)觀察毫安表中IC的變化并記錄下來(lái)。UCE根據(jù)電壓、電流的記錄值可繪出另一條IC隨UCE變化的伏安特性曲線(xiàn)，此曲線(xiàn)較前面的稍低些。UCE/VIC

/mA0IBIB1IB2IB3IB=0如此不斷重復(fù)上述過(guò)程，我們即可得到不同基極電流IB對(duì)應(yīng)相應(yīng)IC、UCE數(shù)值的一組輸出特性曲線(xiàn)。輸出曲線(xiàn)開(kāi)始部分很陡，說(shuō)明IC隨UCE的增加而急劇增大。當(dāng)UCE增至一定數(shù)值時(shí)(一般小于1V)，輸出特性曲線(xiàn)變得平坦，表明IC基本上不再隨UCE而變化。卒謝伴惜形些伎終寺純臻肄墅啊怔拯飛必晉起跑蔭頗潦朔藝綽侄園嗓伍打三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理12三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024當(dāng)IB一定時(shí)，從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子數(shù)大致一定。當(dāng)UCE超過(guò)1V以后，這些電子的絕大部分被拉入集電區(qū)而形成集電極電流IC。之后即使UCE繼續(xù)增大，集電極電流IC也不會(huì)再有明顯的增加，具有恒流特性。UCE/VIC

/mA020AIB=040A60AIB=100A80A43211.52.3當(dāng)IB增大時(shí)，相應(yīng)IC也增大，輸出特性曲線(xiàn)上移，且IC增大的幅度比對(duì)應(yīng)IB大得多。這一點(diǎn)正是晶體管的電流放大作用。從輸出特性曲線(xiàn)可求出三極管的電流放大系數(shù)β。ΔIB=40A取任意再兩條特性曲線(xiàn)上的平坦段，讀出其基極電流之差；再讀出這兩條曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)的集電極電流之差ΔIC=1.3mA；ΔIC于是我們可得到三極管的電流放大倍數(shù)：

β=ΔIC/ΔIB=1.3÷0.04=32.5硼郁幻鎬蝦轄譽(yù)澈鬧箋襯茵罵瞬揭寵摹間謎犢愛(ài)物妻僅猜牟慮習(xí)駐浪摔抗三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理13三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024UCE/VIC

/mA020AIB=040A60AIB=100A80A43211.52.3輸出特性曲線(xiàn)上一般可分為三個(gè)區(qū)：飽和區(qū)。當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為正向偏置時(shí)，三極管處于飽和狀態(tài)。此時(shí)集電極電流IC與基極電流IB之間不再成比例關(guān)系，IB的變化對(duì)IC的影響很小。截止區(qū)。當(dāng)基極電流IB等于0時(shí)，晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)。實(shí)際上當(dāng)發(fā)射結(jié)電壓處在正向死區(qū)范圍時(shí)，晶體管就已經(jīng)截止，為讓其可靠截止，常使UBE小于和等于零。放大區(qū)晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。在放大區(qū)，集電極電流與基極電流之間成β倍的數(shù)量關(guān)系，即晶體管在放大區(qū)時(shí)具有電流放大作用。此時(shí)UCE小于UBE,規(guī)定：UCE=UBE時(shí)，為臨近飽和狀態(tài)，用UCES（0.3或0.1）表示，此時(shí)集電極臨近飽和電流是

管子深度飽和時(shí)，硅管的VCE約為0.3V，鍺管約為0.1V,由于深度飽和時(shí)VCE約等于0，晶體管在電路中猶如一個(gè)閉合的開(kāi)關(guān)。筏硝嗣消饋塌娶豁瞄袋磅吉府褪碘升渦室疑光浦嗡田披鎢囑勻夯歪視衫秀三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理14三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024UBBUCCRC++RBICIBUBEmAAIE

腳愛(ài)勇鑿戰(zhàn)葉絹惑算舔膊冗癢鎂肚嗆返瘤墩苯剖奮搬偷菏折鑿集溫賤屹蒲三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理15三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024例1:用直流電壓表測(cè)得放大電路中晶體管T1各電極的對(duì)地電位分別為V1=+10V，V2=0V，V3=+0.7V，如圖（a）所示,T2管各電極電位V1=+0V，V2=-0.3V，V3=-5V，如圖（b）所示，試判斷T1和T2各是何類(lèi)型、何材料的管子，x、y、z各是何電極？2321T131T1

(a)(b)解：工作在放大區(qū)的NPN型晶體管應(yīng)滿(mǎn)足VC>VB>VE，PNP型晶體管應(yīng)滿(mǎn)足VC<VB<VE，因此分析時(shí),先找出三電極的最高或最低電位，確定為集電極,而電位差為導(dǎo)通電壓的就是發(fā)射極和基極。根據(jù)發(fā)射極和基極的電位差值判斷管子的材質(zhì)。宙溝酮坡琵遼鞭籬樣綻嶼窗貫就與遭綻局娠揣騙敷秋砸群辭畝汞顴爪酞絡(luò)三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理16三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024（1）在圖（a）中，3與2的電壓為0.7V，可確定為硅管，因?yàn)閂1>V3>V2,，所以1為集電極，2為發(fā)射極，3為基極，滿(mǎn)足VC>VB>VE,的關(guān)系，管子為NPN型。（2）在圖（b）中，1與2的電壓為0.3V，可確定為鍺管，又因V3<V2<V1,，所以3為集電極，1為發(fā)射極，2為基極，滿(mǎn)足VC<VB<VE的關(guān)系，管子為PNP型。2321T131T1

(a)(b)V1=+10V，V2=0V，V3=+0.7VV1=+0V，V2=-0.3V，V3=-5V崇勉火怠序午確瞧勿億訟蜂創(chuàng)種薛教仕巷降龜?shù)輲n拍秘儉柜藏臍簽又墮三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理17三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024

例2圖所示的電路中，晶體管均為硅管,β=30，試分析各晶體管的工作狀態(tài)。解:（1）因?yàn)榛鶚O偏置電源+6V大于管子的導(dǎo)通電壓，故管子的發(fā)射結(jié)正偏，管子導(dǎo)通,基極電流：+10V1KIC+6V5KIB+10V1K

IC-2V5KIB+10V1KIC+2V5KIB(a)(b)(c)木朝羚燦顴彌雜很手掣翁胳康褐僧誘諸喘科斟盆罕啃耍檸輛憫唉醇味夢(mèng)蘊(yùn)三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理18三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024（2）因?yàn)榛鶚O偏置電源-2V小于管子的導(dǎo)通電壓，管子的發(fā)射結(jié)反偏，管子截止，所以管子工作在截止區(qū)。(3)因?yàn)榛鶚O偏置電源+2V大于管子的導(dǎo)通電壓，故管子的發(fā)射結(jié)正偏,管子導(dǎo)通基極電流:：

+10V1KIC+6V5KIB+10V1K

IC-2V5KIB+10V1KIC+2V5KIB(a)(b)(c)

+10V1KIC+6V5KIB+10V1K

IC-2V5KIB+10V1KIC+2V5KIB(a)(b)(c)扶權(quán)垃構(gòu)閃烴筏吏歐邊套缽笑暴攝功鴦巴淤繞貪水發(fā)咬殷爍糧唾延好朝滲三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理19三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20242.1.4三極管的主要參數(shù)1.電流放大倍數(shù)2.極限參數(shù)①集電極最大允許電流ICMUCE/VIC

/mA0IB=043211.52.3②反向擊穿電壓U(BR)CEOcebUCCU(BR)CEO基極開(kāi)路指基極開(kāi)路時(shí)集電極與發(fā)射極間的反向擊穿電壓。使用中若超過(guò)此值,晶體管的集電結(jié)就會(huì)出現(xiàn)擊穿。Β值的大小反映了晶體管的電流放大能力。IC>ICM時(shí)，晶體管不一定燒損，但β值明顯下降。③集電極最大允許功耗PCM晶體管上的功耗超過(guò)PCM，管子將損壞。安

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區(qū)俱帆捐乍徘朗雕九情擻灣怖姑媳吾捕挺嘗墑叁屬狙邦扼薊鎮(zhèn)駛周神隱驟撿三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理20三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20243.極間電流集電極-發(fā)射極反向飽和電流ICEO（穿透電流）指基極開(kāi)路時(shí)，集電極與發(fā)射極之間加一定反向電壓時(shí)的集電極電流。該值越小越好。.集電極反向飽和電流ICBO,是少數(shù)載流子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，其值越小越好。惰噸所敘神匝梢顧速稠鈣昧決葬故籬矽獅臟底酬霜撕融拎鑷?；楹頂R鮑遣三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理21三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20244.溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響見(jiàn)書(shū)的27頁(yè)顱吳冶濘孿倘唐獅患鶴瘴咒甚歇旅琵廢稍鎳魏迪輛簡(jiǎn)豺董面堯蝴筏柄臼偏三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理22三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024

晶體管的發(fā)射極和集電極是不能互換使用的。因?yàn)榘l(fā)射區(qū)和集電區(qū)的摻雜質(zhì)濃度差別較大，如果把兩個(gè)極互換使用，則嚴(yán)重影響晶體管的電流放大能力，甚至造成放大能力喪失。晶體管的發(fā)射極和集電極能否互換使用？為什么?

晶體管在輸出特性曲線(xiàn)的飽和區(qū)工作時(shí)，UCE<UBE，集電結(jié)也處于正偏，這時(shí)內(nèi)電場(chǎng)被大大削弱，因此極不利于集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)到達(dá)集電結(jié)邊緣的電子，這種情況下，集電極電流IC與基極電流IB不再是β倍的關(guān)系，因此，晶體管的電流放大能力大大下降。晶體管在輸出特性曲線(xiàn)的飽和區(qū)工作時(shí)，其電流放大系數(shù)是否也等于β？為什么晶體管基區(qū)摻雜質(zhì)濃度??？而且還要做得很??？學(xué)習(xí)與討論

為了使發(fā)射區(qū)擴(kuò)散電子的絕大多數(shù)無(wú)法在基區(qū)和空穴復(fù)合，由于基區(qū)摻雜深度很低且很薄，因此只能有極小一部分?jǐn)U散電子與基區(qū)空穴相復(fù)合形成基極電流，剩余大部分?jǐn)U散電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散，由于集成電結(jié)反偏，這些集結(jié)到集電結(jié)邊緣的自由電子被集電極收集后形成集電極電流。獎(jiǎng)帥溫委垛蔭駒既各彝統(tǒng)翹乘娟期磅茄訛?zāi)戀J抨鐵闊嘩攀桅燥串嵌準(zhǔn)作竊三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理23三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024用萬(wàn)用表測(cè)試二極管好壞及極性的方法用萬(wàn)用表歐姆檔檢查二極管是否存在單向?qū)щ娦?？并判別其極性。正向?qū)娮韬苄?。指針偏轉(zhuǎn)大。反向阻斷時(shí)電阻很大，指針基本不動(dòng)。選擇萬(wàn)用表R×1k的歐姆檔，其中黑表棒作為電源正極，紅表棒作為電源負(fù)極，根據(jù)二極管正向?qū)ā⒎聪蜃钄嗟膯蜗驅(qū)щ娦詫⒈戆魧?duì)調(diào)一次即可測(cè)出其極性及好壞。如何判斷二級(jí)管的正負(fù)極呢？它吼課畫(huà)絮怔密昌痘弓邀足竣滾措滓腐荷焉胎弟骸盈墅二點(diǎn)退啼紫撩古薄三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理24三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024用萬(wàn)用表測(cè)試三極管好壞及極性的方法用指針式萬(wàn)用表檢測(cè)三極管的基極和管型：指針不動(dòng)，說(shuō)明管子反偏截止，因此為NPN型。先將萬(wàn)用表置于R×lk

歐姆檔，將紅表棒接假定的基極B，黑表棒分別與另兩個(gè)極相接觸，觀測(cè)到指針不動(dòng)(或近滿(mǎn)偏)時(shí)，則假定的基極是正確的;且晶體管類(lèi)型為NPN型（或PNP型）。如果把紅黑兩表棒對(duì)調(diào)后，指針仍不動(dòng)(或仍偏轉(zhuǎn))，則說(shuō)明管子已經(jīng)老化(或已被擊穿)損壞。想一想，這種檢測(cè)方法依據(jù)的是什么？指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明管子正向?qū)?，因此為PNP型。PN結(jié)的單向?qū)щ娦栽判l(wèi)聚墊撇壯烴曳競(jìng)瞳屎需獵戮卓戌確誠(chéng)讕扔移滌灤褒食包樹(shù)據(jù)掐禹額偷三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理25三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024

若被測(cè)管為NPN三極管，讓黑表棒接假定的集電極C，紅表棒接假定的發(fā)射極E。兩手分別捏住B、C兩極充當(dāng)基極電阻RB(兩手不能相接觸)。注意觀察電表指針偏轉(zhuǎn)的大?。?/p>

之后，再將兩檢測(cè)極反過(guò)來(lái)假定，仍然注意觀察電表指針偏轉(zhuǎn)的大小。cb

e人體電阻cbe人體電阻假定極正確假定極錯(cuò)誤用萬(wàn)用表R×1k歐姆檔判別發(fā)射極E和集電極C偏轉(zhuǎn)較大的假定極是正確的！偏轉(zhuǎn)小的反映其放大能力下降，即集電極和發(fā)射極接反了。

如果兩次檢測(cè)時(shí)電阻相差不大，則說(shuō)明管子的性能較差。糠翹閱靴食汗禱鑒磐孰斤翅郵鄖漓荊樹(shù)兜栽郴菌妓濕募他衡符釉釣翹律沈三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理26三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20241.三極管起電流放大作用，其內(nèi)部、外部條件分別要滿(mǎn)足哪些？你會(huì)做嗎？檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果2.使用三極管時(shí)，只要①集電極電流超過(guò)ICM值；②耗散功率超過(guò)PCM值；③集—射極電壓超過(guò)U（BR）CEO值，三極管就必然損壞。上述說(shuō)法哪個(gè)是對(duì)的？

3.用萬(wàn)用表測(cè)量某些三極管的管壓降得到下列幾組數(shù)據(jù)，說(shuō)明每個(gè)管子是NPN型還是PNP型？是硅管還是鍺管？它們各工作在什么區(qū)域？UBE＝0.7V，UCE＝0.3V；UBE＝0.7V，UCE＝4V；UBE＝0V，UCE＝4V；UBE＝－0.2V，UCE＝－0.3V；UBE＝0V，UCE＝－4V。NPN硅管，飽和區(qū)NPN硅管，放大區(qū)NPN硅管，截止區(qū)PNP鍺管，飽和區(qū)PNP鍺管，截止區(qū)訊鵲穿褒棵僚呸半哲趟培硯壁病舟樣繳壬眉囤棧柬盼跋與蓬癱蔣虧緞阿拌三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理27三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20242.2放大電路基本組成傳聲器音響放大器輸入輸出揚(yáng)聲器含直流電源信號(hào)源音響放大器輸入輸出負(fù)載含直流電源崔蹬柄左賒照喻與符歌剝?nèi)刎?cái)擅椒頰噴幣彝擯娛入疾眺釋冬陣垣閉價(jià)價(jià)瞧三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理28三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20241.5單極型三極管

雙極型三極管是利用基極小電流去控制集電極較大電流的電流控制型器件，因工作時(shí)兩種載流子同時(shí)參與導(dǎo)電而稱(chēng)之為雙極型。單極型三極管因工作時(shí)只有多數(shù)載流子一種載流子參與導(dǎo)電，因此稱(chēng)為單極型三極管；單極型三極管是利用輸入電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)控制輸出電流的電壓控制型器件。上圖所示為單極型三極管產(chǎn)品實(shí)物圖。單極型管可分為結(jié)型和絕緣柵型兩大類(lèi)，其中絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)用最為廣泛，其中又分增強(qiáng)型和耗盡型兩類(lèi)，且各有N溝道和P溝道之分。盼勃必架蘆姆兢對(duì)茸幢場(chǎng)汞程滄催區(qū)涸互劉陸憫舉濕狹污由燥視乎罷佩碾三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理29三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20241、MOS管的基本結(jié)構(gòu)N+N+以P型硅為襯底BDGS二氧化硅(SiO2)絕緣保護(hù)層兩端擴(kuò)散出兩個(gè)高濃度的N區(qū)N區(qū)與P型襯底之間形成兩個(gè)PN結(jié)由襯底引出電極B由高濃度的N區(qū)引出的源極S由另一高濃度N區(qū)引出的漏極D由二氧化硅層表面直接引出柵極G雜質(zhì)濃度較低，電阻率較高。淖組濰淬錯(cuò)順邵摸抒邢習(xí)叭漁弦吁舞孔暢待禽貌吉低攢饋宇寓奧普閘劫械三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理30三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024兵嘯排逾幢柏癢磺詢(xún)呆謗頤棋胖倉(cāng)減驚駁蜀常黨體叭能灰繁明俯彩渺揖稍三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理31三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024N+N+以P型硅為襯底BDGS大多數(shù)管子的襯底在出廠(chǎng)前已和源極連在一起鋁電極、金屬（Metal）二氧化硅氧化物（Oxide）半導(dǎo)體（Semiconductor)故單極型三極管又稱(chēng)為MOS管。要哥姚忘波霧宮井個(gè)灰凱浪欲刀考俄漂姻歌蔚銑辭杜寅忱蛆鮑跺碎氧匝氰三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理32三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024MOS管電路的連接形式N+N+P型硅襯底BDGS+－UDS+－UGS漏極與源極間電源UDS柵極與源極間電源UGS

如果襯底在出廠(chǎng)前未連接到源極上，則要根據(jù)電路具體情況正確連接。一般P型硅襯底應(yīng)接低電位，N型硅襯底應(yīng)接高電位，由導(dǎo)電溝道的不同而異。贈(zèng)憨菏仗撣筒啊謊闖單潭鮮篆股則脊嚷枚磋塑楷消軍銻美箱菊冊(cè)殿倡稈嘔三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理33三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024不同類(lèi)型MOS管的電路圖符號(hào)DSGB襯底N溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)DSGB襯底P溝道增強(qiáng)型圖符號(hào)DSGB襯底N溝道耗盡型圖符號(hào)DSGB襯底P溝道耗盡型圖符號(hào)由圖可看出，襯底的箭頭方向表明了場(chǎng)效應(yīng)管是N溝道還是P溝道：箭頭向里是N溝道，箭頭向外是P溝道。虛線(xiàn)表示增強(qiáng)型實(shí)線(xiàn)表示耗盡型撾沁磨柯男守溜玻獵兆匙鷹混辰手荔蒲膚郡妒丈蛤蘊(yùn)壕圍訴泣覆怯俱蜘鎖三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理34三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20242.工作原理以增強(qiáng)型NMOS管為例說(shuō)明其工作原理。N溝道增強(qiáng)型MOS管不存在原始導(dǎo)電溝道。當(dāng)柵源極間電壓UGS=0時(shí)，增強(qiáng)型MOS管的漏極和源極之間相當(dāng)于存在兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。N+N+P型硅襯底BDGS不存在原始溝道+－UDSUGS=0此時(shí)無(wú)論UDS是否為0，也無(wú)論其極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，因此MOS管不導(dǎo)通，ID=0。MOS管處于截止區(qū)。PPN結(jié)PN結(jié)ID=0抽蚌剎善肯奢勁碉盆刨予假肌火頌民位犀亮酥粱花秸閻懇洞濃笨氯容與跳三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理35三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024怎樣才能產(chǎn)生導(dǎo)電溝道呢？在柵極和襯底間加UGS且與源極連在一起，由于二氧化硅絕緣層的存在，電流不能通過(guò)柵極。但金屬柵極被充電，因此聚集大量正電荷。+－+－N+N+P型硅襯底BDGSUDS=0UGS電場(chǎng)力排斥空穴二氧化硅層在UGS作用下被充電而產(chǎn)生電場(chǎng)形成耗盡層出現(xiàn)反型層形成導(dǎo)電溝道電場(chǎng)吸引電子

伴瑩耿看除鈍碌虹跺爐換監(jiān)顧剩亭塑坡倉(cāng)淑僥蝶湊勻腋娥擄街懾碌殃久樓三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理36三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024導(dǎo)電溝道形成時(shí)，對(duì)應(yīng)的柵源間電壓UGS=UT稱(chēng)為開(kāi)啟電壓。UT+－+－N+N+P型硅襯底BDGS當(dāng)UGS>UT、UDS≠0且較小時(shí)UDSUGSID當(dāng)UGS繼續(xù)增大，UDS仍然很小且不變時(shí)，ID隨著UGS的增大而增大。此時(shí)增大UDS，導(dǎo)電溝道出現(xiàn)梯度，ID又將隨著UDS的增大而增大。直到UGD=UGS－UDS=UT時(shí)，相當(dāng)于UDS增加使漏極溝道縮減到導(dǎo)電溝道剛剛開(kāi)啟的情況，稱(chēng)為預(yù)夾斷，ID基本飽和。導(dǎo)電溝道加厚產(chǎn)生漏極電流加鉑碘成卡襖剁晤惹陰蒲箕屠詞哉拌莽耗炬程韋喂偶沏隆氟惱碼功寬禽娘三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理37三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024ID+－+－N+N+P型硅襯底BDGSUDSUGS如果繼續(xù)增大UDS，使UGD<UT時(shí)，溝道夾斷區(qū)延長(zhǎng)，ID達(dá)到最大且恒定，管子將從放大區(qū)跳出而進(jìn)入飽和區(qū)。UGD溝道出現(xiàn)預(yù)夾斷時(shí)工作在放大狀態(tài)，放大區(qū)ID幾乎與UDS的變化無(wú)關(guān)，只受UGS的控制。即MOS管是利用柵源電壓UGS來(lái)控制漏極電流ID大小的一種電壓控制器件。補(bǔ)穴門(mén)買(mǎi)記滌停率紋遵咖葫忍到郊椰霹富廖撫啪瑟六鋇鰓輩授漫磅茫喊模三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理38三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024MOS管的工作過(guò)程可參看下面動(dòng)畫(huà)演示：濘辦尋墜拂睛憐倪麗似灌脈么揮安心洶魄嶄渴珠版蠱起寬攘蘆像譬價(jià)鈾骸三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理39三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/20243.MOS管使用注意事項(xiàng)(1)MOS管中,有的產(chǎn)品將襯底引出，形成四個(gè)管腳。使用者可視電路需要進(jìn)行連接。P襯底接低電位，N襯底接高電位。但當(dāng)源極電位很高或很低時(shí),可將源極與襯底連在一起。(2)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與源極通?？梢曰Q，且不會(huì)對(duì)伏安特性曲線(xiàn)產(chǎn)生明顯影響。注意：大多產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)已將源極與襯底連在一起了，這時(shí)源極與漏極就不能再進(jìn)行對(duì)調(diào)使用。(3)MOS管不使用時(shí),由于它的輸入電阻非常高,須將各電極短路,以免受外電場(chǎng)作用時(shí)使管子損壞。即MOS管在不使用時(shí)應(yīng)避免柵極懸空，務(wù)必將各電極短接。(4)焊接MOS管時(shí)，電烙鐵須有外接地線(xiàn)，用來(lái)屏蔽交流電場(chǎng)，以防止損壞管子。特別是焊接絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，最好斷電后再焊接。待侯仟桶母鐐雖獅繕黨鋪葬秀揚(yáng)蚤菩寧曬墊杭彩訊示鳳糧咨姬凜持棒忽圭三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理40三極管的結(jié)構(gòu)及工作原理5/9/2024單極型晶體管和雙極型晶體管的性能比較1.場(chǎng)效應(yīng)管的源極S、柵極G、漏極D分別對(duì)應(yīng)于雙極型晶體管的發(fā)射極e、基極b、集電極c，它們的作用相似。2.場(chǎng)