半导体三极管和基本共射极放大电路的静态分析演示幻灯片

1,半导体三极管和基本共射极放大电路的静态分析,半导体三极管的特性与识别,2,一、半导体三极管,（一）基本结构和类型1、结构,基极,发射极,集电极,NPN型,PNP型,3,基区：较薄，掺杂浓度低,集电区：面积较大,发射区：掺杂浓度较高,4,发射结,集电结,2、类型,有PNP型和NPN型；硅管和锗管；大功率管和小功率管；高频管和低频管。,5,（二）电流放大原理,EB,RB,EC,基区空穴向发射区的扩散可忽略。,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结。,发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。,6,EB,RB,EC,集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。,从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。,1、载流子传输过程发射、复合、收集,7,IB=IBE-ICBOIBE,2、各极电流关系,8,ICE与IBE之比称为电流放大倍数,要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。,3、电流放大系数,9,NPN型三极管,PNP型三极管,10,（三）特性曲线,IC,V,UCE,UBE,RB,IB,EC,EB,实验线路,11,1、输入特性,工作压降：硅管UBE0.60.7V,锗管UBE0.20.3V。,死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。,12,2、输出特性,IC(mA),此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。,当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。,13,此区域中UCEUBE,集电结正偏，IBIC，UCE0.3V称为饱和区。,14,此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE0.3V,(3)截止区：UBE死区电压，IB=0，IC=ICEO0,16,（四）主要参数,前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：,工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：,1.电流放大倍数和,17,例：UCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。,在以后的计算中，一般作近似处理：=,解：,18,2.集-基极反向截止电流ICBO,ICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。,19,B,E,C,N,N,P,ICBO进入N区，形成IBE。,根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。,集电结反偏有ICBO,3.集-射极反向截止电流ICEO,ICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。,20,4.集电极最大电流ICM,集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。,5.集-射极反向击穿电压,当集-射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。,21,6.集电极最大允许功耗PCM,集电极电流IC流过三极管，所发出的焦耳热为：,PC=ICUCE,必定导致结温上升，所以PC有限制。,PCPCM,安全工作区,22,小结：1.三极管的结构是由二个PN结形成的，它的类型有PNP型和NPN型。2.三极管的电流放大作用，