第3节 双极型三极管

1、1,第三节 双极型三极管,三极管的结构,三极管中载流子的运动和电流分配关系,三极管的特性曲线,三极管的主要参数,总目录,下页,2,半导体三极管 晶体管 (transistor),制作材料：,分类 ：,它们通常是组成各种电子电路的核心器件。,双极型三极管又称为 ：,硅或锗,NPN型 PNP型,下页,上页,首页,3,一、 三极管的结构,三个区,NPN型三极管的结构和符号,N P N,下页,上页,首页,4,发射极电流,二、三极管中载流子的运动和电流分配关系,发射: 发射区大量电子向基区发射。,2. 复合： 电子在基区中复合。,3. 收集： 将扩散过来的电子收集到集电极。,同时形成反向饱和电流ICBO

2、 。,IE,IC,IB,ICN,IEN,IBN,ICBO,集电极电流,基极电流,下页,上页,首页,动画,5,IC = ICN + ICBO IE = ICN + IBN,当ICBO IC时，可得,IEN = ICN + IBN,IE = IEN,IE = IC + IB,下页,上页,首页,共基直流电流放大系数,6,ICEO =（ 1+ ）ICBO,IE = IC + IB,IC IB,IE =（ 1+ ）IB,ICEO称为穿透电流。,下页,上页,首页,7,各参数含义：,：共基直流电流放大系数。,：共射直流电流放大系数。,：集电极与发射极间穿透电流。,：共基交流电流放大系数。,：共射交流电流放大

3、系数。, 和 满足,或,下页,上页,首页,8,三、三极管的特性曲线,1. 输入特性,UCE=0V,UCE=2V,当UCE大于某一数值后，各条输入特性十分密集， 通常用UCE 1 时的一条输入特性来代表。,下页,上页,首页,9,2. 输出特性,IC=f(UCE),IB=常数,饱和区,放 大 区,截止区： IB 0的区域，IC 0 ， 发射结和集电结都反偏。,2. 放大区： 发射结正偏集电结反偏IC = IB,3. 饱和区： 发射结和集电结都正偏，UCE较小，IC 基本不随IB 而变化。 当UCE = UBE 时，为临界饱和；当UCE UBE 时过饱和。,截止区,下页,上页,首页,动画,10,发射

4、结反向偏置, 集电结反向偏置, 三极管工作在截止区, 可调换 EB 极性。,发射结反向偏置, 三极管工作在截止区, 可调换 EC 极性, 或将VT更换为PNP型。,两PN结均正偏三极管工作在饱和区。,例1.3.1 判断图示各电路中三极管的工作状态。,下页,上页,首页,11,EB = IB Rb + UBE,IB,IC,IB = 46.5 A, IB = 2.3 mA,假设三极管饱和， UCES = 0.3 V,则,ICS =,EC - UCES,Rc,= 4.85 mA, IB ICS,假设不成立， 三极管工作在放大区。,下页,上页,首页,12,EB = IB Rb + UBE,IB,IC,I

5、B = 465 A, IB = 23 mA,假设三极管饱和， UCES = 0.3 V,则,ICS =,EC - UCES,Rc,= 4.85 mA, IB ICS,假设成立， 三极管工作在饱和区。,下页,上页,首页,13,四、 三极管的主要参数,2. 反向饱和电流,共基电流放大系数,集电极和基极之间的反向饱和电流 ICBO,集电极和发射极之间的穿透电流 ICEO,两者满足,1. 电流放大系数,共射电流放大系数,下页,上页,首页,14,3. 极限参数,a. 集电极最大允许电流 ICM,三极管的安全工作区,过流区,集射反向击穿电压U(BR)CEO,集基反向击穿电压U(BR)CBO,ICUCE=PCM,过压区,安 全 工作区,ICM,U(BR)CEO,c. 极间反向击穿电压,b. 集电极最大允许耗散功率