21晶体管及放大电路基础--晶体管ppt课件

1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1 晶体管晶体管晶体管又称半导体三极管晶体管又称半导体三极管晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。2 晶体管及放大电路根底晶体管及放大电路根底上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管图片晶体管图片上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.1 晶体管的构造晶体管的构造1. NPN型晶体管构造表示图和符号型晶体管构造

2、表示图和符号(2) 根据运用的半导体资料分为根据运用的半导体资料分为: 硅管和锗管硅管和锗管 (1) 根据构造分为根据构造分为: NPN型和型和PNP型型晶体管的主要类型晶体管的主要类型上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础NNP发射区发射区集电区集电区基区基区发射极发射极E(e)集电极集电极C(c)发射结发射结JE集电结集电结JC基极基极B(b)NPN型晶体管型晶体管构造表示图构造表示图上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础NPN型晶体管符号型晶体管符号B (b)E(e)TC(c)NNP发射区发射区集电区集电区基区基区发射极发射极E(e)集电极集电极C(c

3、)发射结发射结JE集电结集电结JC基极基极B(b)上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2. PNP型晶体管构造表示图和符号型晶体管构造表示图和符号符号符号B (b)E(e)TC(c)E(e)发射区发射区集电区集电区基区基区PPNC(c)B(b)JEJC构造表示图构造表示图上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础集电区集电区EBC发射区发射区基区基区(1) 发射区小，掺杂浓度高。发射区小，掺杂浓度高。3. 晶体管的内部构造特点具有放大作用的内部条件晶体管的内部构造特点具有放大作用的内部条件平面型晶平面型晶体管的构体管的构造表示图造表示图上页上页下页下页返回返回

4、模拟电子技术基础模拟电子技术基础(2) 集电区面积大。集电区面积大。(3) 基区掺杂浓度很低，且很薄。基区掺杂浓度很低，且很薄。集电区集电区EBC发射区发射区基区基区上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.2 晶体管的任务原理以晶体管的任务原理以NPN型管为例型管为例根据两个根据两个PNPN结的偏置情况结的偏置情况放大形状放大形状饱和形状饱和形状截止形状截止形状倒置形状倒置形状晶体管的任务形状晶体管的任务形状上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础1发射结正向偏置、集电结反向偏置发射结正向偏置、集电结反向偏置放大形状放大形状 原理图原理图电路图电路图EE

5、VERCCVCRCIcN NPBEUCBUEIbeBI+ + +ERCREICIBEU CBUBICCVEEVT上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 (1) 电流关系电流关系a. 发射区向基区分散电子发射区向基区分散电子构成发射极电流构成发射极电流IEIE发射区向基区分散电子发射区向基区分散电子称分散到基区的发射称分散到基区的发射区多子为非平衡少子区多子为非平衡少子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础b. 基区向发射区分散空穴基区向发射区分散空穴基区向发射区分散空穴基区向发射区分散空穴发射区向基区分散

6、电子发射区向基区分散电子构成空穴电流构成空穴电流EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础由于发射区的掺杂浓度远大于基区浓度，空穴电流由于发射区的掺杂浓度远大于基区浓度，空穴电流可忽略不记。可忽略不记。基区向发射区分散空穴基区向发射区分散空穴发射区向基区分散电子发射区向基区分散电子EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础c. 基区电子的分散和复合基区电子的分散和复合非平衡少子在非平衡少子在基区复合，构基区复合，构成基极电流成基极电流IBIBIB非平衡少子向非

7、平衡少子向集电结分散集电结分散EEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础非平衡少子非平衡少子到达集电区到达集电区d. 集电区搜集从发射区分散过来的电子集电区搜集从发射区分散过来的电子构成发射极电流构成发射极电流ICICICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础少子漂移构成反少子漂移构成反向饱和电流向饱和电流ICBOICBOe. 集电区、基区少子相互漂移集电区、基区少子相互漂移集电区少子空集电区少子空穴向基区漂移穴向基区漂移ICBO基区少子电子基区少子电

8、子向集电区漂移向集电区漂移ICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管的电流分配关系动画演示晶体管的电流分配关系动画演示上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础发射结回路为输入回路，集电结回路为输出回路。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。基极是两个回路的公共端，称这种接法为共基极接法。 输入回路输入回路输出回路输出回路EIERCRCIBEU CBUBICCVEEVT上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础0ECCBO III

9、定义定义称为共基极直流电流放大系数称为共基极直流电流放大系数 ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础各电极电流之间的关系各电极电流之间的关系CBOECIII IE=IC+IB CBOEB)1(III ICBOICIBEEVERCCVCRcN NPBEU CBU EIbe上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管共射极接法晶体管共射极接法原理图原理图电路图电路图IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU TCI CEUCRCCVEIBBVBRBEUBI

10、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础0BCCBO III 定义定义为共射极直流电流为共射极直流电流放大系数放大系数IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU 当当UCEUCBUCEUCB时，集电结正偏，发射结反偏，晶体管时，集电结正偏，发射结反偏，晶体管仍任务于放大形状。仍任务于放大形状。上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础各电极电流之间的关系各电极电流之间的关系CEOBCIII CEOBBCE)1(IIIII CBOCEO)1(II ICEO称为穿透电流称为穿透电流IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU E

11、IbeICICBO CEU 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 1 1或或的关系的关系 由由995. 095. 0 20020 普通情况普通情况上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 假设假设 UBE 0UBE 0，那么，那么IB 0IB 0， IC 0 IC 0 ，IE IE 0 0 当输入回路电压当输入回路电压U BE =UBE+UBE那么那么I B =IB+IBI C =IC+ICI E =IE+IE 假设假设 UBE 0UBE 0，那么，那么IB 0IB 0， IC 0 IC 0 ，IE IE 0 UBEb. IC=IBc. IC与与UCE无关无

12、关饱和区饱和区放大区放大区iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础NPN管与管与PNP管的区别管的区别iB、uBE、iC、 iE 、uCE的极性二者相的极性二者相反。反。NPN管电路管电路BiBEuCiCEu EiPNP管电路管电路BiBEuCiCEu Ei上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础硅管与锗管的主要区别硅管与锗管的主要区别(3) 锗管的锗管的ICBO比硅管大比硅管大(1) 死区电压约为死区电压约为硅管硅管0.5 V0.5 V锗管锗管0.1 V0.1 V(2) 导通压降导通

13、压降|uBE|约为约为锗管锗管0.3V0.3V硅管硅管0.7 V0.7 V上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.4 晶体管的主要电参数晶体管的主要电参数1. 直流参数直流参数(3) 集电极集电极基极间反向饱和电流基极间反向饱和电流ICBO (1) 共基极直流电流放大系数共基极直流电流放大系数 (2) 共射极直流电流放大系数共射极直流电流放大系数 (4) 集电极集电极发射极间反向饱和电流发射极间反向饱和电流ICEO 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2. 交流参数交流参数 (1) 共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数 值与值与iCiC的的关

14、系曲线关系曲线(2) 共射极交流电流放大系数共射极交流电流放大系数 iCO上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础3. 极限参数极限参数(4) 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(1) 集电极开路时发射极集电极开路时发射极基极间反向击穿基极间反向击穿 电压电压U(BR)EBO (2) 发射极开路时集电极发射极开路时集电极基极间反向击穿基极间反向击穿 电压电压U(BR)EBO (3) 基极开路时集电极基极开路时集电极发射极间反向击穿发射极间反向击穿 电压电压U(BR)EBO 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础不平安区不平安区iCuCEOU (BR)CEOICM平安区平安区(5) 集电极最大允许功率耗散集电极最大允许功率耗散PCM晶体管的平安任务区晶体管的平安任务区等功耗线等功耗线PC=PCM =uCEiC上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.5 温度对管子参数的影响温度对管子参数的影响 1对对的影响的影响C/)%15 . 0( T 10)CBO()CBO(002TTTTII 2对对ICBO的影响的影响3对对UBE的影响的影响 C/mV)5 . 22(BE TU4温度升高，管子的死区电压降低。温度升高，管子的死