《模拟电子技术》 吴建军教材 课件 2.1双极型三极管

授课教师：授课对象：模拟电子技术第二章

双极型三极管及其基本放大电路目录第二章

双极型三极管及其应用电路2.12.2双极型三极管放大的概念及放大电路的主要技术指标2.3单管共射极放大电路2.4放大电路的基本分析方法2.5静态工作点的稳定问题2.6双极型三极管放大电路的三种基本组态2.7多级放大电路2.8放大电路的频率响应2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考仿真实验观察思考三极管的开关作用是如何实现的？2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考双极型三极管：

是半导体晶体管的一种类型，由于它有空穴和电子两种载流子参与导电，故称为双极型晶体管（简称BJT）。双极型晶体管又称三极管，通常简称为晶体管，它是最重要的一种半导体器件。

平面型结构

合金型结构2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考常见三极管实物图2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考三极管分为NPN型和PNP型两类内部结构示意图NPN型PNP型2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极集电区：面积最大三极管有三个极、三个区、两个PN结1.把两个二极管连接起来能否组成一个三极管？2.集电极和发射极能不能互换使用？…………………1.结构特点CBENPN•2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考2.三极管的符号becNPN型三极管becPNP型三极管2.1双极型三极管2.1.1三极管的基本结构三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考3.三极管引脚常规识别方法对于常见的TO-92塑料封装三极管，其引脚排列存在标准化规律。当三极管平面朝向观察者且引脚向下时，标准NPN型三极管（如9013、8050）的引脚从左至右依次为发射极（E）、基极（B）、集电极（C）。贴片式三极管，引脚如下所示。C9013NPN型三极管S8050NPN型三极管EBC2.1双极型三极管2.1.2三极管的电流放大作用三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考三极管实现放大的内部条件:

发射区高掺杂，基区很薄三极管实现放大的外部条件：UBE>UON(发射结处于正向偏置)UCB≥0即UCE>UBE(集电结处于反向偏置)2.1双极型三极管2.1.2三极管的电流放大作用三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考RbRcVBBVCCecb发射极电流1.发射:发射区大量电子向基区发射，形成电子电流IEN。2.复合和扩散：电子在基区中与空穴复合，形成复合电流IBN,基区空穴扩散形成空穴电流IEP。3.收集：集电极反偏电压将扩散过来的电子收集到集电极，形成集电极电子电流ICN。基区的少子和集电区的少子在内电场的作用下形成漂移电流，即反向饱和电流ICBO。IEICIBICNIENIBNICBO集电极电流基极电流IEP2.1双极型三极管2.1.2三极管的电流放大作用三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考RbRcVBBVCCecb发射极电流IEICIBICNIENIBNICBO集电极电流基极电流IEP

IE=IC+IB2.1双极型三极管2.1.2三极管的电流放大作用三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考直流电流放大系数：交流电流放大系数：

共基直流电流放大系数：α=ICnIEICEO=（1+）ICBOβ集电极与发射极间穿透电流：

2.1双极型三极管2.1.2三极管的电流放大作用三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考

AICEOIB=0+–

A+–ICBOICEO受温度影响大。温度

ICEO

，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。穿透电流集电结反向电流2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考1、输入特性iB=f（uBE）uCE=常数uCE=0VuCE≥1V当uCE

大于某一数值后，各条输入特性十分密集，对于小功率管，可以用uCE

>1V时的一条输入特性曲线来代表uCE>1V的所有输入特性曲线。uBE

/ViB/μAO

三极管的输入特性uBEiB+-uCE=0VBBRbbec

三极管的输入回路uCE=0.5V2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考iB(

A)uBE(V)204060800.50.7uCE

≥1V开启电压，硅管0.5V工作压降,硅管UBE

近似0.7V1、输入特性2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考对应于一个iB就有一条iC随uCE变化的曲线。2、输出特性

2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考2、输出特性三极管又称为电流控制型器件。

发射结正偏，集电结反偏。

2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考2、输出特性

截止区三极管相当于断开，即C、E间相当于断开的开关。

发射结和集电结都反偏。2.1双极型三极管2.1.3三极管的共射特性曲线三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考iC=f(uCE)iB=常数2、输出特性

发射结和集电结都正偏。饱和区三极管相当于短路，即C、E间相当于导通的开关。2.1双极型三极管2.1.4三极管的主要参数三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考2、反向饱和电流

两者满足1、电流放大系数

2.1双极型三极管2.1.4三极管的主要参数三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考3、极限参数

iC/mAOuCE/V三极管的安全工作区过流区

过压区安全工作区

过损耗区

2.1双极型三极管2.1.4三极管的主要参数三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考4、温度对三极管的参数影响

③温度每升高1

C，UBE将减小–(2~2.5)mV，即三极管具有负温度系数。②温度每升高

1

C，

增加

0.5%~1.0%。2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考1.三极管构成：

由三层半导体（发射区、基区、集电区）形成两个PN结（发射结、集电结），引出发射极（E）、基极（B）、集电极（C）三个电极构成。分NPN型和PNP型，区别在于半导体材料掺杂类型不同。2.三极管具有三个工作区，分别为放大区、饱和区和截止区。放大区的条件：发射结正偏、集电结反偏

实现电流放大作用。

截止区条件：发射结和集电结均反偏。

三极管相当于断开的开关，常用于开关电路断开状态。

2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考3.三极管输入特性曲线和输出特性曲线

uCE=0VuCE=2VuBE/ViB/μAO

三极管的输入特性

三极管的输出特性2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考

2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考2.晶体管的发射结正偏，集电结正偏，此时管子工作在

区。3.晶体管的发射结反偏，集电结反偏，此时管子工作在

区。abc5.三极管工作在放大状态时，IC和IB满足

。

4.三极管做开关使用时，若为饱和状态，此时管子

两端相当于开关闭合。（a.BE、b.BC、c.CE）。c1.晶体管的发射结正偏，集电结反偏，此时管子工作在

区。a.放大、b.饱和、c.截止2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考6.三极管的开关作用是如何实现的？2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考发射结反向偏置,集电结反向偏置,三极管工作在截止区。发射结反向偏置,三极管工作在截止区两PN结均正偏,三极管工作在饱和区。7、判断图示各电路中三极管的工作状态。0.7VVT0.3VRbRcVCCVBBVTRbRcVCCVT2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考8、为什么uCE较小时iC随uCE变化较大，而进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？①uCE较小时，三极管处于饱和区/过渡阶段：集电区收集电子的能力弱。此时，uCE增加会直接导致集电结电场增强，更多发射区注入基区的电子被拉向集电区，使iC随uCE显著上升。

2.1双极型三极管三极管的基本结构三极管的电流放大作用三极管的共射特性曲线三极管的主要参数总结与思考总结与思考

由于三极管的输出特性曲线是非线性的，只在特性曲线的近于水平部分，IC随IB成正比变化,

值才可认为是基本恒定的。常用晶体管的

值在20~200之间。