ch21晶体管结构、特性及参数

1、第2章 半导体三极管及其应用 2.1晶体管的结构、特性及参数2.1.1 晶体管的结构与电流放大作用晶体管的结构与电流放大作用2.1.2 晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线2.1.3 晶体管的主要参数晶体管的主要参数2.1.4 晶体管的使用常识晶体管的使用常识2.1.1 2.1.1 晶体管的结构与电流放大晶体管的结构与电流放大作用作用一、晶体管的结构与类型一、晶体管的结构与类型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 基区基区 发射区发射区 集电区集电区emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型ECBECB分类分类按材料分

2、按材料分硅管、锗管硅管、锗管按结构分按结构分 NPNNPN、PNPPNP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小功率管功率管 1 W二、晶体管电流放大原理二、晶体管电流放大原理1. 晶体管放大的条件晶体管放大的条件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集电结反偏集电结反偏输入输入回路回路输出输出回路回路RCVCCiBIERB+UBE +UCE VBBCEBiC+ + UCB+ IEIBIC发射结发射结正偏正偏集电结集电结反偏反偏UCB0集电结反偏集电结反偏+

3、 +- -UBE0发射结正偏发射结正偏2. 晶体管的电流分配关系晶体管的电流分配关系当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：BCEIII BC II BE )1(II CBII 以小电流（以小电流（IB）控制大电流（）控制大电流（IC）的作用，称为晶）的作用，称为晶体管的电流放大作用。体管的电流放大作用。2.1.2 2.1.2 晶体管晶体管的伏安特性曲线的伏安特性曲线一、输入一、输入特性曲线特性曲线输入输入回路回路输出输出回路回路常数常数 CE)(BEBuufi0

4、CE u与二极管特性相似与二极管特性相似RCVCCiBIERB+uBE +uCE VBBCEBiC+ + + iBRB+uBE VBB+ BEuBiO0CE uV 1CE u0CE uV 1CE u特性基本特性基本重合重合( (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( (on) )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 VVBB+ RB二、输出特性曲线二、输出特性曲线常数常数 B)(CECiufiiC / mAuCE /V50 A40 A30

5、 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 43211. 截止区：截止区： IB 0 IC = ICEO 0条件：条件：两个结反偏两个结反偏2. 放大区：放大区：CEOBCIII 3. 饱和区：饱和区： uCE u BEuCB = uCE u BE 0条件：条件：两个结正偏两个结正偏特点：特点：IC IB临界饱和时：临界饱和时： uCE = uBE深度饱和时：深度饱和时：0.3 V ( (硅管硅管) )UCE(sat)(sat)= =0.1 V ( (锗管锗管) )放大区放大区截止区截止区饱饱和和区区条件：条件：发射结正偏发射结正偏 集电结反偏集电结反偏特点：特点：水平、等间隔水平、等

6、间隔ICEO三、三、PNP晶体管的伏安特性曲线晶体管的伏安特性曲线2.1.3 2.1.3 晶体管晶体管的主要参数的主要参数一、电流放大系数一、电流放大系数共发射极电流放大系数共发射极电流放大系数iC / mAuCE /V50 A40 A30 A20 A10 AIB = 0O 2 4 6 8 4321 直流电流放大系数直流电流放大系数 交流电流放大系数交流电流放大系数 BiiC一般为几十一般为几十 几百几百Q80108 . 0A1010A10)65. 145. 2(63 二、极间反向饱和电流二、极间反向饱和电流C CB BII CB 极极间反向饱和电流间反向饱和电流 ICBO，CE 极极间反向饱

7、和电流间反向饱和电流 ICEO。82A1030A1045. 263 三、极限参数三、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)

8、 )CEO U( (BR) )EBO (讨论讨论)已知已知:ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V，当当 UCE = 10 V 时，时，IC mA当当 UCE = 1 V，则，则 IC mA当当 IC = 2 mA，则，则 UCE iCuCE T1iB = 0T2 iB = 0iB = 0温度每升高温度每升高 1 C， (0.5 1)%。输出特性曲线间距增大。输出特性曲线间距增大。O2.1.4 2.1.4 晶体管晶体管的使用常识的使用常识第一部分第一部分数字数字电极数电极数3 三极管三极管第二部分第二部分第三部分第三部分字母字母( (汉拼汉拼) )材

9、料和极性材料和极性A 锗材料锗材料 PNPB 锗材料锗材料 NPNC 硅材料硅材料 PNPD 硅材料硅材料 NPN字母字母( (汉拼汉拼) )器件类型器件类型X 低频小功率管低频小功率管G 高频小功率管高频小功率管D 低频大功率管低频大功率管A 高频大功率管高频大功率管第四部分第四部分第五部分第五部分数字数字序号序号字母字母( (汉拼汉拼) )规格号规格号例如：例如：3AX31 3DG12B 3DD6 3CG 3DA 3AD 3DK常用小功率进口三极管常用小功率进口三极管9011 9018一、晶体管的命名方式一、晶体管的命名方式K 开关管开关管二、晶体管的外形及引脚排列二、晶体管的外形及引脚排

10、列EBCE B CEBCBEC三、晶体管的识别与检测三、晶体管的识别与检测根据根据外观判断外观判断极性；极性；插入插入三极管挡三极管挡( (hFE) )，测量，测量 值或判断管型值或判断管型 及管脚；及管脚；用用万用表电阻挡测量三极管的好坏，万用表电阻挡测量三极管的好坏，PN 结正偏时电阻值结正偏时电阻值较小较小(几千欧以下几千欧以下)，反偏时电阻值较大，反偏时电阻值较大(几百千欧以上几百千欧以上) 。1 12 23 3指针式万用表指针式万用表注意事项：注意事项： 1kBEC 1kBEC红红表笔是表笔是( (表内表内) )负极，负极，黑黑表笔是表笔是( (表内表内) )正极。正极。在在 R 1

11、 k 挡进行测量。挡进行测量。测量时手不要接触引脚。测量时手不要接触引脚。数字万用表数字万用表注意事项：注意事项：根据外观判断极性根据外观判断极性可直接用电阻挡的可直接用电阻挡的 挡，分别挡，分别测量测量判断判断两个结两个结 的的好坏；好坏；插入插入三极管挡三极管挡( (hFE) )，测量，测量 值或判断管型值或判断管型 及管脚；及管脚；1 12 2红红表笔是表笔是( (表内表内) )正极正极，黑黑表笔是表笔是( (表内表内) )负负极极。NPN NPN 和和 PNP PNP 管分别按管分别按 EBC EBC 排列插入不同的孔排列插入不同的孔。需要需要准确准确测量测量 值时，应先进行校正值时，应先进行校正。四、晶体三极管的选用四、晶体三极管的选用根据根据电路工作要求选择高、低频管电路工作要求选择高、低频管。根据根据电路工作要求选择电路工作要求选择 PCM、 ICM 、 U( (