半导体三极管

1、半导体三极管半导体三极管授课教师：*授课时间：*年*月*日1.BJT的结构简介分类：分类：按频率分有高频管、低频管按频率分有高频管、低频管按功率分有小、中、大功率管按功率分有小、中、大功率管按材料分有硅管、锗管按材料分有硅管、锗管按结构分有按结构分有NPNNPN型和型和PNPPNP型型 半导体三极管的结构类型半导体三极管的结构类型: :NPNNPN型和型和PNPPNP型。型。NPN型型PNP型型发射区发射区：发射载流子：发射载流子集电区集电区：收集载流子：收集载流子基区基区：传送和控制载流子：传送和控制载流子 2.放大状态下BJT的工作原理为什么三极管正为什么三极管正常工作时要这样常工作时要这

2、样加电压呢？加电压呢？发射区向基区注入载流子发射区向基区注入载流子集电结应加反向电压（反向偏置）集电结应加反向电压（反向偏置）发射结应加正向电压（正向偏置）发射结应加正向电压（正向偏置）集电区从基区接受载流子集电区从基区接受载流子2.放大状态下BJT的工作原理（1 1）三极管）三极管内载流子的传输过程内载流子的传输过程2.放大状态下BJT的工作原理（2 2）电流分配关系）电流分配关系2.放大状态下BJT的工作原理（3 3）三极管的三种组态）三极管的三种组态（c c）共）共集电极接法集电极接法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CCCC表示。表示。（b b）共）共发射极接法发射极接法

3、，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电极，用CECE表示；表示；（a a）共基极）共基极接法接法，基极作为公共电极，用，基极作为公共电极，用CBCB表示；表示；2.放大状态下BJT的工作原理（4 4）放大原理）放大原理 输入输入电压的电压的变化，是变化，是通过其改变输入通过其改变输入电流，再通电流，再通过过输入电流的传输去控制输出电压的输入电流的传输去控制输出电压的变化，所以变化，所以BJTBJT是一是一种种电流控制器件电流控制器件。三极管实现放大功能的条件：发射结正偏，集电结反偏三极管实现放大功能的条件：发射结正偏，集电结反偏共射极连接共射极连接3. BJT的V-I 特性曲线特性曲线是指

4、各特性曲线是指各电极之间的电压与电流之间的关系电极之间的电压与电流之间的关系曲线。曲线。（1 1）输入）输入特性曲线特性曲线 iB=f(uBE) uCE=常数常数( (2) 2) 当当v vCECE1V1V时，时， v vCBCB= = v vCECE - - v vBEBE00，集电结，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的减少，同样的v vBEBE下下i iB B减小，特性曲线右移。减小，特性曲线右移。( (1) 1) 当当v vCECE=0V=0V时，相当于发射结的正向伏安特时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。性曲线。 死区电压，硅

5、管死区电压，硅管0.5V0.5V，锗管，锗管0.1V0.1V。工作压降：工作压降： 硅管硅管U UBEBE 0.60.7V,0.60.7V,锗管锗管U UBEBE 0.20.3V0.20.3V。3. BJT的V-I 特性曲线（2 2）输出特性曲线）输出特性曲线iC=f(uCE) iB=常数常数输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域: :饱和区：发射结发射结正偏，集电结正正偏，集电结正偏。偏。即：即：U UCECE U UBEBE ， I IB B I IC C，U UCECE 0.3V0.3V 截止区：U UBEBE 死区死区电压电压 I IB B=0 =0 ， I IC C= =I I

6、CEOCEO 0 0 放大区： 发射结发射结正偏，集电结反偏正偏，集电结反偏。即：即： I IC C= = I IB B , , 且且 I IC C = = I IB B三极管要实现放大作用，必须工作在放大区。三极管要实现放大作用，必须工作在放大区。4. BJT的主要参数u共射极交流电流放大系数共射极交流电流放大系数 （1 1）电流放大）电流放大系数系数 与与 间的关系：间的关系：4. BJT的主要参数（2 2）极间反向电流极间反向电流1 1）集电极）集电极基极基极间反向饱和电流间反向饱和电流I ICBOCBO 发射极发射极开路时，集电结的反向饱和电流。开路时，集电结的反向饱和电流。 与单个与

7、单个PNPN结的反偏电流相同，结的反偏电流相同，T T一定时为常数（取决于少子一定时为常数（取决于少子浓度）浓度） I ICBOCBO越小越好越小越好小功率硅管小功率硅管11 A A小功率锗管小功率锗管10 10 A A左右左右4. BJT的主要参数（2 2）极间反向电流极间反向电流2 2）集电极集电极发射极发射极间的反向饱和电流间的反向饱和电流I ICEOCEO I ICEOCEO越小越好越小越好小功率硅管几小功率硅管几微安以下微安以下小功率锗管几十小功率锗管几十微安以上微安以上三极管的温度特性较差三极管的温度特性较差。温度温度变化大的场合宜选用硅变化大的场合宜选用硅管。管。4. BJT的主

8、要参数（3 3）极限参数）极限参数1 1）集电极）集电极最大允许电流最大允许电流I ICMCM三极管正常工作时集电极所三极管正常工作时集电极所允许的最大工作电流允许的最大工作电流2 2）集电极）集电极最大允许功率损耗最大允许功率损耗P PCMCMPCM= ICVCE P PCMCM值与环境温度有关，值与环境温度有关，温度愈高，则温度愈高，则P PCMCM值愈值愈小。当超过此值时，管小。当超过此值时，管子性能将变坏或烧毁子性能将变坏或烧毁。4. BJT的主要参数（3 3）极限参数）极限参数3 3）反向击穿电压反向击穿电压 V V(BR)CBO(BR)CBO发射极开路时的集电结发射极开路时的集电结反向击穿电压反向击穿电压。 V V(BR) EBO(BR) EBO集电极开路时发射结的集电极开路时发射结的反向击穿电压反向击穿电压。 V