2.1 双极型晶体管

第2章双极型晶体管及其放大电路2.1双极型晶体管电子技术基础理论与实践教学内容2.1双极型晶体管教学目标列举晶体管的三种工作状态及其特征识别晶体管数据手册中的关键参数解释晶体管输入/输出特性曲线的物理意义教学内容及教学目标2.1双极型三极管1947年12月24日，三人在做用半导体晶体把声音信号放大实验时，发明了具有划时代意义的成果——晶体管。被称为“献给世界的圣诞节礼物”。1948年合影巴丁布莱顿肖克利三人获1956年度的诺贝尔物理学奖。三极管的发明BipolarJunctionTransistors

TransistorSize(3/8”LX5/32”WX7/32”H)NoDateCodes.NoPackaging.三极管的外型变化材料硅管锗管工作频率低频管高频管功率小功率管中功率管大功率管三极管的分类集电结发射结NPN型c（Collector）PNNe(Emitter）b(Base）基极发射区集电区基区发射极集电极Transistorecb符号箭头的方向代表电流的方向2.1.1基本结构PNP型NPPEB基区发射结集电结集电区发射区集电极C发射极基极

cbe符号2.1.1基本结构5.2.2.22.1.2三极管工作原理cNNPebbec表面看二极管不具备放大作用NcNPeb三极管管芯结构剖面图NcNP二氧化硅发射区集电区基区ebNPNEBRBIBICIE发射区向基区扩散电子电源向发射区补充电子电子在基区的扩散与复合集电区收集电子集电极电源吸引电子基极电源抽走价电子，向基区补充空穴ECRCICNICBO集电区和基区少子产生漂移运动IBN三极管内载流子的传输过程NPNEBRBIBICECRCIE三极管内载流子的传输过程由结构展开联想…基区发射区集电区集电结反偏

发射载流子(电子)收集载流子(电子)复合部分电子控制传送比例实现放大条件外部条件

结构特点：发射结正偏掺杂浓度最高掺杂浓度低于发射区且面积大掺杂浓度低于发射区且很薄内部条件IB(mA)IC(mA)IE(mA)0<0.001<0.0010.020.700.720.080.11.540.041.503.103.183.954.052.360.062.30ICEBmA

ARBIBECmAIEbceIE=IC+IB

5.1.2工作原理在某放大电路中,测得晶体管的三个电极流入电流分别为-1.22mA、0.02mA、1.2mA。该晶体管的共射电流放大系数约为4060100ABC提交单选题1分课堂研讨9.1mAPNP型

9mA0.1mAbce(1)标出另一个电极中的电流大小和方向；(2)标明电极e、b、c，判断管型(NPN、PNP)；(3)估算管子的β值。2.1.3连接方式共发射极ecb输入输出ecb输入输出共集电极共基极ceb输入输出o三极管在电压放大电路中的应用举例ecbVEEVCC

vBE

iE=1mA(1)如何保证放大？发射结正偏VBE

>VthVCB>0(2)信号通路？集电结反偏

vBE+

vI=20mV

vO=iC•

RLRL=1kΩ

vO=0.98V

iC=0.98mA电压放大倍数+

iE+

iCRL-VBE

++VCB

-Re简单电压放大电路的原理图IEICIB-

vI

+-

vO

++

iB2.1.4特性曲线共发射极共集电极共基极二端口网络ecb输入输出ecb输入输出ceb输入输出2.1.4特性曲线(共射)1、输入特性iCiB+vBE

+vCE

vBE

/ViB

/A0与PN结正向特性相似2.1.4特性曲线(共射)iCiB+vBE

+vCE

2、输出特性BJT的输出特性曲线510152012340饱和区截止区放大区(1)截止区：

区域：iB=0

那条输出特性曲线以下的区域。

条件：发射结电压小于PN结开启电压。

特点：iB=0时，iC

≈iE=ICEO。ICEO课堂研讨已知三极管各电极的直流电位如图所示，试确定各三极管的管型、工作状态。(c)be+2.3V+2V+2.7V(a)be+10V0.7V0V(b)be-5V-0.3V0VcccNPN放大PNP放大NPN饱和SiGeSi课堂研讨饱和区截止区VBE=0.7V,VBC=0.3V3V2.3V0VSiVEB=-0.7V已知三极管各电极的直流电位如图所示，试确定各三极管的管型、工作状态。V发射结>0.5V,集电结正偏发射结反偏3V2.3V2.7VSiNPNPNP2.1.5主要参数(1)直流电流放大系数1.电流放大系数2.1.5主要参数(2)交流电流放大系数1234vCE(V)36912IB=020A40A60A80A100AiC(mA)工作在放大区的某三极管,如果当IB从12μA增大到22μA时,IC从1mA变为2mA,那么它的β约为[填空1]

作答填空题1分极限参数1.ICM

—集电极最大允许电流，超过时

值明显降低。U(BR)CBO

—发射极开路时C、B极间反向击穿电压。2.PCM—集电极最大允许功率损耗PC=iC

uCE。3.U(BR)CEO

—基极开路时C、E极间反向击穿电压。U(BR)EBO

—集电极开路时E、B极间反向击穿电压。集电极最大允许电流ICM

集-射极反向击穿电压ICVCE=PCM最大允许耗散功率总结结构放大条件：电流分配关系：特性输入特性：输出特性：参数放大倍数