13级《计算机电路基础》§2.3双极性晶体三极管习题二-2-2015-10-7

13级计算机电路基础习题二-2 2.3.3 双极性晶体三极管复习填空题1、三极管连接方式三极管有三个电极，在构成放大器时只能提供三个端子，因此必然要有一个电极作为输入和输出的公共端。据此，根据公共端的不同选择，三极管在构成放大器时，就有三种组态（连接方式）： 电路基极为输入端，集电极为输出端。发射极作为公共端 电路发射极为输入端，集电极为输出端，基极为公共端。 电路基极为输入端，发射极为输出端。集电极为公共端，如图所示。uiuobce+_+_ uiuoecb+_+_ uiuobce+_+_ 连接 连接 连接 2、三极管的特性曲线三极管的特性曲线用来描述三极管的极间电压与相关电流之间的关系，主要有 曲线两种。2.1.1 共发射极连接输入特性曲线输入特性是指在VCE一定的条件下，加在三极管 之间的电压VBE与它产生的 电流IB之间的关系，输入特性曲线入下图所示。UCE1V0.2uBE/V0.40.60.8201000806040iB/mAUCE=0V输入特性曲线.2.12输入特性曲线特点：当UCE=0时，输入特性曲线与 的正向伏安特性相似，这是因为VBE加在基极与发射极之间的PN结(发射结)上，该PN结相当于一只二极管，只有当VBE大于开启电压时，三极管才出现基极电流。这个开启电压的大小与三极管的材料有关。硅管约 V，锗管约 V.从三极管的输入特性曲线可以看出，当三极管处于放大状态时，加在发射结上的正偏电压VBE只有零点几伏，其中硅管约 V.，锗管在 V左右，这是检查三极管是否正常工作的重要依据。 随着UCE的增大输入特性曲线右移，但当UCE超过一定数值（UCE1）后，曲线不再明显右移而基本重合。2.2共发射极连接输出特性曲线输出特性是指在IB一定的条件下， 的电压VCE与 电流IC之间的关系，三极管的输出特性曲线是一组曲线族，如图所示，在图中，每条曲线都可分为线性上升、弯曲、平坦三个部分，从该图中还可以看出，输出特性曲线族可分为三个区。(1) 截止区 IB=0，三极管截止，IB=0曲线以下的区域称为 。 截止区偏置电压的特点：三极管发射结与集电结处于 。 IB=0，IC0，即为ICEO。IB = 0时，还有很小的集电极电流ICEO，这是因为在一定温度下，发射区的少数载流子能量较大，可穿越基区到达集电区而形成电流，通常把它叫作 。 (2) 放大区为输出特性曲线之间间距接近相等，且互相平行的区域。放大区三极管的偏置电压的特点：发射结 ，集电结 。电流受控，即iC= ，即在这区间，IC与IB成正比增长，即IB有一个微小的变化，IC将按比例发生较大的变化，体现了三极管的电流放大作用。恒流特性，只要IB一定，iC基本不随uCE变化而变化。 (3) 饱和区 VCE较小的区域，指输出特性曲线靠近左边垂直且互相重合的曲线与纵轴之间的区域。饱和区三极管的偏置电压的特点：发射结和集电结都处于 。 IC不受IB的控制，这个区域内，即使增大IB，IC也不会明显增加，而基本保持不变，这就是所谓的“ ”。饱和时的VCE值为饱和压降，用 表示，硅管饱和压降约为0.3V，锗管饱和压降约为0.1V。在以上三个区域，三极管的偏置电压的特点归纳如下：截止区： 均反偏。放大区： 。饱和区： 均正偏。【3练习题】：某三极管的输出特性曲线如图所示，从曲线上可以大致确定该三极管在UCE=6.5V，IB=60A（b点）附近的和值。 2.51.7iBiCIB=020mA40mA60mA80mA100mAic/mAUCE/V3129612340ab解：在图示的输出特性曲线上作UCE =6.5V 的垂线，与IB =60A的输出特性曲线交于 b点，由此可得该点对应的直流放大倍数 IB1=40A时，IC 1= 1.7mA ；IB2=60A时，IC 2= 2.5 mA，= IC 2- IC 1=2.5-1.7 mA， = IB 2- IB1=60-40A交流放大倍数 【4练习题】：分析三极管工作状态三极管工作状态工作状态截 止放 大饱 和工作条件发射结 集电结 发射结 集电结 发射结 集电结 NPN型三极管VB VEVC VB VEVB VE，VB VCPNP型三极管VB VEVC VB VEVB VE，VB VC【4.1练习题】、某人测量一只3DG6（NPN）型晶体管在工作时电极间的直流电压分别为下列三种情况，试判别晶体管分别工作在什么状态？ （1）VB = 1.7 V，VC = 9.4 V，VE = 1.0 V； 发射结 ，VBVE ，UB E= ； 集电结 ，VCVB ，U CB ： ， 9.41.71.0，VCVBVE 工作状态是： （2）VB= 1.7 V，VC =1.3V， VE = 1.0 V； 发射结 ，VBVE，UB E= 集电结 ，VBVC ，UB C = ， 工作状态是： （3）VB = 1.7 V，VC = 9.4 V，VE = 2.0 V； 发射结 ，UB E： 工作状态是： 【4.2练习题】、某人测量一只 PNP型晶体管在工作时电极间的直流电压分别为下列三种情况，试判别晶体管分别工作在什么状态？（1）VE = 1.0 V， VB = 1.7 V，VC = 9.4 V， 发射结 ， U EB： ，； 集电结 ， 工作状态是： （2）VE = 1.7V ，VB= 1.0 V，VC =1.4V，； 发射结 ，VE VB， U EB= ， 集电结 ，VC VB ，U C B = ， 工作状态是： （3）VE = 9.0 V , VB = 8.3 V，VC =2.0V； 发射结 ，VE VB， U EB= ， 集电结 ，VB VC， U BC ： ， 工作状态是： 【4.3练习题】：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，并说明它们是硅管还是锗管。分析方法：（1） 1211.30，中间为基极；发射结UEB =12-11.3=0.7，硅；VEVBVC， 型三极管。（2） 123.73，中间为基极；发射结UBE =3.7-3.0=0.7，硅；VCVBVE， 型三极管。 5三极管的主要参数（了解）下面以共射极接法为例，介绍三极管的几种常用参数。共射极电流放系数(1) 共射极 (2) 共射极 b 同一个三极管，当ICEO较小时，。选用管子时，b 值应恰当，b 值太大的管子工作稳定性差。6极间反向饱和电流极间反向饱和电流，是三极管中少数载流子形成的电流，它的大小表明了三极管质量的优劣，直接影响它的工作稳定性。(1) 集电极基极反向饱和电流 (2) 集电极发射极反向饱和电流 （又称穿透电流)ICEO和ICBO存在下述关系： ICEO = (1 + b)ICBO ICBO与ICEO都随温度的升高而增大。在选用管子时，应选反向饱和电流小的管子。7极限参数三极管的极限参数是指三极管在正常工作时所允许的最大电流、最大电压和功率的极限数值。(1) 集电极最大允许电流ICM当IC过大时，电流放大系数 b 将下降。在技术上规定，使 b 下降到正常值的2/3时的集电极电流称 电流。(2) 反向击穿电压V (BR)CEO当基极开路时，集电极与发射极之间所能承受的最高反向电压，一般是几十伏。V (BR)CBO当发射极开路时，集电极与基极之间所能承受的最高反电压，通常比VCEO大些。V (BR)EBO当集电极开路时，发射极与基极之间所能承受的最高反向电压，一般在5 V左右。(3) 集电极最大允许功率损耗PCM技术上规定，在三极管因温度升高而引起的参数变化不超过允许值时，集电极所消耗的最大功率称 。为使三极管安全工作，可在三极管最大损耗曲线图中找出安全工作区和过损耗区，如图7.3.8所示。一、填空题1、三极管放大作用的本质是它的 控制作用。2、放大电路中以晶体三极管为核心元件，它必须工作于 区。3、在三极管放大电路中，应保证发射结 偏置，而集电结 偏置。4、晶体三极管有三个区： 、 、 ；两个PN结： 、 ；三个电极： 、 、 。5、三极管的电流放大作用，指的是用较小的_ _的变化，从而得到较大的集电极电流的变化。6、根据三极管的放大电路的输入回路与输出回路公共端的不同，可将三极管放大电路分为 、 、 三种。7、三极管的特性曲线主要有 曲线和 曲线两种。8、三极管输入特性曲线指三极管集电极与发射极间所加电压VCE一定时， 与 之间的关系。9、某三极管3个电极电位分别为VE=1V,VB=1.7V,VC=1.2V。可判定该三极管是工作于 区的 型的三极管。10、已知一放大电路中某三极管的三个管脚电位分别为3.5V，2.8 V，5V，试判断：a脚是 ，脚是 ，脚是 （e, b，c）；b管型是 （NPN，PNP）；c材料是 （硅，锗）。二、选择题1、三极管具有放大( )作用。 A 电压B电流 C功率 D电位2、三极管工作于放大区时，其外部条件是( ) A发射结正偏，集电缜正偏 B发射结正偏，集电结反偏B 发射结反偏，集电结反偏 D发射结反偏，集电结正偏3、三极管工作于放大区时，集电极电流IC受( )控制，与VBE几乎无关 A RB BVCE CRC DIB4、三极管的电流分配规律是( )。 AIB = IE + ICBIC = IB + IEB IE = IB + ICDIE =IB - IC5、NPN型三极管和PNP型三极管的区别是( )。 A 由两种不同材料硅和锗制成B 掺入的杂质元素不同C P区和N区的位置不同6 、PNP型三极管实现放大作用时，三极电位之间的关系是( )。 AVEVBVC BVcVBVCVE DVEVCVBVC BVEVBVCVE DVEVCVB（ ）21、用直流电压表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位各为V1=2V，V2=6V，V3=2.7V，则 。A、1为e 2为b 3为c B、1为e 3为b 2为c C、2为e 1为b 3为c D、3为e 1为b 2为c（ ）22、晶体管共发射极输出特性常用一族曲线表示，其中每一条曲线对应一个特定的 。A、iC B、uCE C、iB D、iE（ ）24、三极管工作于饱和区时，其外部条件是( ) A 发射结正偏，集电缜正偏 B发射结正偏，集电结反偏C 发射结反偏，集电结反偏 D发射结反偏，集电结正偏三、计算题1、下图所示为三极管的输出特性，求：该三极管在UCE=6V