半导体三极管

1、半导体三极管半导体三极管( (Semiconductor Transistor) )2.1.1BJT 的结构的结构2.1.2BJT 的电流分配与放大原理的电流分配与放大原理2.1.3BJT 的特性曲线的特性曲线2.1双极型双极型三极管三极管2.1.4BJT 的使用常识的使用常识2.1.1 BJT的结构的结构一、结构、符号和分类一、结构、符号和分类NNP发射极发射极 E基极基极 B集电极集电极 C发射结发射结集电结集电结基基 区区发射区发射区集电区集电区emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型分类：分类：按材料分：按材料分： 硅管、锗管硅管、锗管按结构分：按结

2、构分： NPN、 PNP按使用频率分：按使用频率分： 低频管、高频管低频管、高频管按功率分：按功率分：小功率管小功率管 1 WECBECBBJT 外形和引脚外形和引脚EBCECBEBCBECEBC内部内部条件条件发射区掺杂浓度高发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低基区薄且掺杂浓度低集电结面积大集电结面积大外部外部条件条件发射结正偏发射结正偏:UC UB UE集电结反偏集电结反偏:UC UB 1 IE = IC + IB = (1+ ) IB IC = IB UCE UCE = UR= IC RC电压放大倍数电压放大倍数:IOUUAu ICCURI RcVCCIBIERb+UBE +UCE VBB

3、cebIC例例 2.1.1 输入电压输入电压 UI = 30 mV, 引起引起 IB = 30 A,设设 = 40， RC = 1 k ，求求 IC、Au。解：解： IC = IB = 40 30 A = 1.2 mA UO = UCE= IC RC= 1.2 mA 1 k = 1.2 VIOUUAu 40 mV30V2 . 1 2.1.3 BJT 的特性曲线的特性曲线一、共发射极输入特性一、共发射极输入特性输入回路输出回路常数常数 CE)(BEBuufi0CE u与二极管特性相似与二极管特性相似iBiEiCBEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u特性基本特性基本重合重合(

4、 (电流分配关系确定电流分配关系确定) )特性右移特性右移( (因集电结开始吸引电子因集电结开始吸引电子) )导通电压导通电压 uBE硅管：硅管： (0.6 0.8) V锗管：锗管： (0.2 0.3) V取取 0.7 V取取 0.2 V+VCCRcC1C2RL+Rb+ui + uo + uBE + uCE iBRb+uBE VCC+ VCCRb二、共发射极输出特性二、共发射极输出特性常数常数 B)(CECiufiiC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321ICEO水平部分为何略上翘？水平部分为何略上翘？ 由于由于uCE增大时，增大

5、时，集电结空间电荷区变集电结空间电荷区变宽，基区变窄，使载宽，基区变窄，使载流子在基区复合的机流子在基区复合的机会减小，即电流放大会减小，即电流放大系数系数 增大，称增大，称基区宽基区宽度调制效应度调制效应。三、三、PNP型型 BJT共发射极特性曲线共发射极特性曲线输入特性输入特性O0CE uV 1CE u0.1 0.2 0.3 0.4806040 20 iB /A uBE /V输出特性输出特性iC / mA uCE /V80 A60 A40 A20 AIB = 0O 2 4 6 8 4321RcVCCRb+UBE +UCE VBBceb例例 2.1.2（教材例（教材例 2.1.1 ）已知放大

6、电路中三个极的电位分）已知放大电路中三个极的电位分别为：别为：U1 = 4V, U2 = 1.2 V， U3 = 1.4 V，判断判断BJT类类型、制造材料及电极型、制造材料及电极。解解RcVCCRb+UBE +UCE VBBcebNPN管管UC UB UEPNP管管UC UB UE硅管：硅管： UBE = 0.7 V ；锗管：锗管： UBE = 0.2 V 本例中：本例中：U1 U3 2002. 极间反向饱和电流极间反向饱和电流(1) 集电极集电极 基极反向饱和电流基极反向饱和电流 ICBOICBOVCC Abce(2) 集电极集电极 - 发射极反向饱和电流发射极反向饱和电流 ICEOICE

7、OVCC AbceICEO =（1+ ）ICBOBJT的主要极限参数的主要极限参数1. ICM 集电极最大允许电流，超过时集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。值明显降低。U( (BR) )CBO 发射极开路时发射极开路时 C、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。2. PCM 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PC = iC uCE。3. U( (BR) )CEO 基极开路时基极开路时 C、E 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。U( (BR) )EBO 集电极极开路时集电极极开路时 E、B 极极间反向击穿电压。间反向击穿电压。U( (BR) )CBO U( (BR) )CEO

8、 U( (BR) )EBO已知已知: ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，当当 UCE = 10 V ，IC mA当当 UCE = 1 V， IC mA当当 IC = 2 mA， UCE V 102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安安全全 工工 作作 区区三、三、BJT 的选管原则的选管原则1. 使用时不能超过极限参数使用时不能超过极限参数（ICM , PCM ,U(BR)CEO ）。2. 工作在高频条件下应选用高频或超高频管工作在高频条件下应选用高频或超高频管; 工作在开关条件下应选用速度足够高的开关管。工作在开关条件下应选用速度足够高的开关管。3. 要求反向电流小、允许结温高且温变大时，选硅管要求反向电流小、允许结温高且温变大时，选硅管; 要求导通电压低时选锗管。要