半导体三极管

1、半导体三极管1 . 三极管结构与类型三极管结构与类型2 . 三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用3 . 三极管的输入特性与输出特性三极管的输入特性与输出特性4 . 三极管的主要参数三极管的主要参数1.1 三极管结构与类型 (1) 三极管结构三极管结构 如图示,它是由三层不同性质的半导体组合而成的。按半导体的组合方式不同,可将其分为NPN型管和PNP型管。1.三极管的结构与电路符号三极管的结构与电路符号NPN集 电 结发 射 结集 电 区基 区发 射 区bcePNP集 电 结发 射 结集 电 区基 区发 射 区bceNPN型PNP型(a)(2)电路符号电路符号符号中的箭头方向表示发射结正向偏

2、符号中的箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向置时的电流方向。NPN型型PNP型型(3)三个区、三个极、二个结三个区、三个极、二个结 无论是NPN型管还是PNP型管,它们内部均含有三个区三个区: 发射区、基区、集电区。发射区、基区、集电区。从三个区各引出一个金属电极分别称为 发射极（发射极（e）、基极（）、基极（b）和集电极（集电极（c）。）。在三个区的两个交界处形成两个两个PN结结, 发射区与基区之间形成的PN结称为发射结发射结, 集电区与基区之间形成的PN结称为集电结集电结。2. 三极管的分类三极管的分类三极管的种类很多, 有下列5种分类形式：(1)按其结构类型分按其结构类型分 NPN管和

3、PNP管(2) 按其制作材料分按其制作材料分 硅管硅管和锗管锗管 (3) 按工作频率分按工作频率分 高频管高频管和低频管低频管(4) 按功率分按功率分 大功率管大功率管和小功率管小功率管(5) 按功能分按功能分 放大管、开关管、微波管放大管、开关管、微波管等。3.三极管的外形结构三极管的外形结构小功率管塑封管硅铜塑封三极管 常见三极管的外形结构如图示。 1.2 三极管的电流放大作用1.三极管放大的条件三极管放大的条件三极管实现放大作用的外部条件是发射结正向偏置发射结正向偏置, , 集集电结反向偏置电结反向偏置。图（a）为NPN管的偏置电路。RbUBBIEIBICUCCRc(a)VRbUBBIE

4、IBICUCCRc(b)V(1) 三极管各极之间的电流分配关系三极管各极之间的电流分配关系 IE=IC+IB 且 IEIC IB2.电流分配与放大电流分配与放大(3)三极管交流放大系数三极管交流放大系数当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如， 当IB由10A变到20A时，集电极电流IC则由1.04mA变为2.03mA。这时基极电流IB的变化量为:IB=0.02-0.01=0.01mA 而集电极电流的变化量为:IC=2.03-1.04=0.99 mA(2)三极管直流电流放大系数三极管直流电流放大系数基极电流IB增大时, 集电极电流IC也随之增大。将IC与IB的比值叫做三极管的直流电流放大系

5、数直流电流放大系数，用表示， 即 或 IC=IB 它体现了三极管的电流放大能力它体现了三极管的电流放大能力。BCII 这种用基极电流的微小变化来使集电极电流作较大变化的控制作用，就叫做三极管的电流放大作用。我们把集电极电流变化量IC和基极电流变化量IB的比值，叫做三极管交流放大系数三极管交流放大系数, 用表示, 即 =IC /IB在工程计算时可认为 。 1.3 三极管的输入特性与输出特性1. 输入特性曲线输入特性曲线三极管的输入特性曲线表示iB与uBE的关系,如图示。250204060801000.20.40.60.8 uBE / ViB / AuCE0uCE1 V(a)1) 当uCE时 从输

6、入端看进去, 相当于两个结并联且正向偏置, 此时的特性曲线类似于二极管的正向伏安特性曲线。 2) 当uCE1时 从图中可见, uCE的曲线比uCEV时的曲线稍向右移。2. 输出特性曲输出特性曲线线输出特性曲线如图示, 该曲线是指当iB一定时, 输出回路中的iC与与uCE之间的关系之间的关系曲线。固定一个iB值，可得到一条输出特性曲线，改变iB值，可得到一族输出特性曲线。在输出特性曲线上可划分三个区：放大区、放大区、截止区、饱和区截止区、饱和区。（1）放大区）放大区：当uCE1V以后，三极管的iC与iB成正比而与uCE关系不大。所以输出特性曲线几乎与横轴平行，当iB一定时，iC的值基本不随uCE变化，具有恒流特性。这个区域的工作特点是发射结正向偏置，发射结正向偏置，集电结反向偏置集电结反向偏置，iCiB。在这一区域的三极管具有三极管具有放大作用放大作用，故称为放大区。 （2）截止区：）截止区：当iB=0时，iC=ICEO，穿透电流穿透电流