三极管ppt课件.ppt

模拟电子技术基础,信息科学与工程学院基础电子教研室,内容回顾,半导体二极管：,1、二极管的符号：,D,D,2、伏安特性,导通压降:二极管导通,反向击穿电压UBR,正向导通,正向截止,反向截止,二极管的工作区,二极管非工作区,反向电压,3、二极管的主要参数,1.最大整流电流IF,2.最高反向工作电压UR,4、二极管的等效电路,5、稳压二极管及应用,1）稳压管符号,2）稳压管的伏安特性曲线,3）稳压管的主要参数:,稳定电压UZ,稳压电流IZ,额定功耗PZM,4）稳压管的稳压条件:,（1）必须工作在反向击穿状态；,（2）流过稳压管的电流在IZ和IZM之间。,1.3双极型晶体管（又称为三极管、晶体管）,1.3双极型晶体管,一、晶体管的结构和类型,1.晶体管结构：三层半导体、两个PN结、引出三个极，构成晶体管。,8,NPN型,基区,发射区,集电区,发射结,集电结,发射极,基极,集电极,b,e,c,发射极箭头的方向为电流的方向,9,PNP型,PNP型,NPN型,14,2.晶体管的内部结构特点（晶体管具有电流放大作用的内部条件）,1）集电区与发射区的半导体类型相同。但是集电区的半导体掺杂浓度低，几何尺寸大；而发射区的半导体掺杂浓度高，几何尺寸小。,2）基极很薄而且掺杂浓度低。,正是晶体管这些内部结构特点，使得晶体管工作时载流子遵循一定的分配原则，具有了电流放大作用。,3.晶体管的类型：,1）按结构分：NPN、PNP型晶体管；,2）按组成材料分：硅晶体管、锗晶体管；,3）按功率分：小功率管、大功率管；,4）按频率分：高频率管、中频率管、低频率管。,二、晶体管的电流放大作用,放大是对模拟信号最基本的处理。晶体管是放大电路的核心元件，它能够控制能量的转换，将输入的任何微小变化不失真的放大输出，放大的对象是变化量。,*1.晶体管工作在放大状态的外部条件：发射结正向偏置；集电结反向偏置。,共射放大电路,晶体管的放大作用表现为：小的基极电流可以控制大的集电极电流。,1）发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流IE,2）扩散到基区的自由电子与空穴的复合形成基极电流IB,3）集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC,IB,IC,IE,2.晶体管内部载流子的运动(三个极电流的形成）,N,P,N,3.晶体管的三个极电流分配原则及关系,1）根据电路的节点定律：,3.晶体管的三个极电流分配原则及关系,2）根据晶体管内部结构形成的电流分配原则：,共射直流电流放大系数，取值范围在20200之间。,3.晶体管的三个极电流分配原则及关系,由于基极电流IBiC，UCE0.3V称为饱和区。,饱和电压UCES,此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE0.3V,(3)截止区：发射结反偏，集电结反偏。UBE死区电压，IB=0，IC=ICEO0,*三极管工作状态判断方法（以NPN硅管为例）,1）,2）利用晶体管三个极电位判断两个PN结的工作情况，确定晶体管的工作状态：两个PN结均正向偏置，晶体管处于饱和状态；两个PN结均反向偏置，晶体管处于截止状态；发射结正向偏置，集电结反向偏置，晶体管处于放大状态。,3）晶体管工作在放大状态时，三个极电位的关系基本满足：NPN型硅晶体管VC、VB、VE电位由高到低,PNP型锗晶体管VC、VB、VE电位由低到高;且硅管UBE=0.7V，锗管|UBE|=0.3V。,四、晶体管的主要参数正确使用、选择晶体管的主要依据。（P34),1、电流放大倍数体现晶体管的放大能力。=IC/IB或=IC/IB2、极限参数体现晶体管的使用范围。1）最大集电极耗散功率PCM当晶体管正常工作时，允许的最大功耗是一个确定值。PCM=ICMUCEM在晶体管输出特性曲线上画出过耗曲线确定晶体管的工作范围。,PCM=ICMUCEM,晶体管过耗曲线,2）最大集电极电流ICM在一定条件下,晶体管允许通过的最大电流。3）极间反向电压UCBO、UCEO晶体管的某一电极开路时，另外两个电极间允许加的最高反向电压。,五、温度对晶体管参数的影响（P36)：,温度升高：ICBO（集电极-基极反向饱和电流）增大，导致ICEO（穿透电流）增大；IB增大，导致IC增大UBE减小（负温度系数）。,【例1】判断以下三极管的工作状态。,放大,饱和,截止,六、例题分析,【例2】现已测得某电路中几只晶体管三个极的直流电位如下，各晶体管开启电压均为0.5V。试判断各管的工作状态。,放大,放大,饱和,截止,【例3】测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。,解题思路,(1)三极管处于放大状态,(2)确定三个电极,(3)确定三极管为硅管还是锗管,(4)确定为何种类型,【例3】测得放大电路中晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。,c,c,c,c,c,c,硅PNP,锗PNP,锗PNP,硅NPN,锗NPN,硅NPN,b,b,b,b,b,b,e,