晶体管及放大电路基础晶体管PPT课件

1、第1页/共45页晶体管的结构1. NPN型晶体管结构示意图和符号(2) 根据使用的半导体材料分为: 硅管和锗管 (1) 根据结构分为: NPN型和PNP型晶体管的主要类型第2页/共45页NNP发射区集电区基区发射极E(e)集电极C(c)发射结JE集电结JC基极B(b)NPN型晶体管结构示意图第3页/共45页NPN型晶体管符号B (b)E(e)TC(c)NNP发射区集电区基区发射极E(e)集电极C(c)发射结JE集电结JC基极B(b)第4页/共45页2. PNP型晶体管结构示意图和符号符号B (b)E(e)TC(c)E(e)发射区集电区基区PPNC(c)B(b)JEJC结构示意图第5页/共45页

2、集电区EBC发射区基区(1) 发射区小，掺杂浓度高。3. 晶体管的内部结构特点（具有放大作用的内部条件）平面型晶体管的结构示意图第6页/共45页(2) 集电区面积大。(3) 基区掺杂浓度很低，且很薄。集电区EBC发射区基区第7页/共45页晶体管的工作原理（以NPN型管为例）依据两个PN结的偏置情况放大状态饱和状态截止状态倒置状态晶体管的工作状态第8页/共45页1发射结正向偏置、集电结反向偏置放大状态 原理图电路图EEVERCCVCRCIcN NPBEUCBUEIbeBI+ERCREICIBEU CBUBICCVEEVT第9页/共45页 (1) 电流关系a. 发射区向基区扩散电子形成发射极电流I

3、E发射区向基区扩散电子称扩散到基区的发射区多子为非平衡少子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第10页/共45页b. 基区向发射区扩散空穴基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子形成空穴电流EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第11页/共45页因为发射区的掺杂浓度远大于基区浓度，空穴电流可忽略不记。基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第12页/共45页c. 基区电子的扩散和复合非平衡少子在基区复合，形成基极电流IBIB非平衡少子向集电结扩散EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第13页

4、/共45页非平衡少子到达集电区d. 集电区收集从发射区扩散过来的电子形成发射极电流ICICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第14页/共45页少子漂移形成反向饱和电流ICBOe. 集电区、基区少子相互漂移集电区少子空穴向基区漂移ICBO基区少子电子向集电区漂移ICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第15页/共45页晶体管的电流分配关系动画演示第16页/共45页发射结回路为输入回路，集电结回路为输出回路。基极是两个回路的公共端，称这种接法为共基极接法。 输入回路输出回路EIERCRCIBEU CBUBICCVEEVT第17页/共45页0ECCBO

5、III 定义称为共基极直流电流放大系数 ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第18页/共45页各电极电流之间的关系CBOECIII IE=IC+IB CBOEB)1(III ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe第19页/共45页晶体管共射极接法原理图电路图IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU TCI CEUCRCCVEIBBVBRBEUBI 第20页/共45页0BCCBO III 定义为共射极直流电流放大系数IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU

6、 当UCEUCB时，集电结正偏，发射结反偏，晶体管仍工作于放大状态。第21页/共45页各电极电流之间的关系CEOBCIII CEOBBCE)1(IIIII CBOCEO)1(II ICEO称为穿透电流IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU 第22页/共45页 1 1或的关系 由995. 095. 0 20020 一般情况第23页/共45页 如果 UBE 0，那么IB 0， IC 0 ，IE 0 当输入回路电压U BE =UBE+UBE那么I B =IB+IBI C =IC+ICI E =IE+IE 如果 UBE 0，那么IB 0， IC 0 ，IE UB

7、Eb. IC=IBc. IC与UCE无关饱和区放大区iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V 第36页/共45页NPN管与PNP管的区别iB、uBE、iC、 iE 、uCE的极性二者相反。NPN管电路BiBEuCiCEu EiPNP管电路BiBEuCiCEu Ei第37页/共45页硅管与锗管的主要区别(3) 锗管的ICBO比硅管大(1) 死区电压约为硅管0.5 V锗管0.1 V(2) 导通压降|uBE|约为锗管0.3V硅管0.7 V第38页/共45页 晶体管的主要电参数1. 直流参数(3) 集电极基极间反向饱和电流ICBO (1) 共基极直流电流放大系数 (

8、2) 共射极直流电流放大系数 (4) 集电极发射极间反向饱和电流ICEO 第39页/共45页2. 交流参数 (1) 共基极交流电流放大系数 值与iC的关系曲线(2) 共射极交流电流放大系数 iCO第40页/共45页3. 极限参数(4) 集电极最大允许电流ICM(1) 集电极开路时发射极基极间反向击穿 电压U(BR)EBO (2) 发射极开路时集电极基极间反向击穿 电压U(BR)EBO (3) 基极开路时集电极发射极间反向击穿 电压U(BR)EBO 第41页/共45页不安全区iCuCEOU (BR)CEOICM安全区(5) 集电极最大允许功率耗散PCM晶体管的安全工作区等功耗线PC=PCM =uCEiC第42页/共45页 温度对管子参数的影响 1对的影响C/)%15 . 0( T 10)CBO()CBO(002TTTTII 2对ICBO的影响3对UBE的影响 C/mV)5 . 22(BE TU4温度升高，管子的死区电压降低。 第43页/共45