《电子技术基础与技能》(张金华主编)演示文稿wg2.ppt

1、掌握三极管的结构及符号，能识别引脚； 了解三极管的特性曲线、主要参数、温度对三极管特性的影响； 能在实践中正确使用三极管； 会用万用表判别三极管的引脚和质量优劣。,2.1.1 三极管的结构与符号,一、三极管的外形,三极管从封装外形来分，一般有硅酮塑料封装、金属封装，以及用于表面安装的片状三极管，目前常用的90系列三极管采用TO-92型塑封，它们的型号一般都标在塑壳上。如图所示。,三极的外形,2.1.1 三极管的结构与符号,二、三极管的结构与符号,三极管有三个电极，分别从三极管 内部引出，三极管的核心是两个互相联 系的PN结，它是根据不同的掺杂工艺在 一个硅片上制造出三个掺杂区域而形成。 在三个

2、掺杂区域中，位于中间的区 域称为基区，引出基极，两边的区域称 为发射区和集电区，分别引出发射极和 集电极；基区和发射区的PN结称为发射 结，基区和集电区的PN结成为集电结。,按两个PN结组合方式不同，三极管可分为PNP型、NPN型两类。如果边 是N区，中间夹着P区，就称为NPN型三极管；反之，则称为PNP型三管。如 图所示。,2.1.2 三极管中的电流分配和放大作用,一、放大的概念,只要给电路中的三极管外加合适的电源电压，就会产生电流 、 和 ，这时很小的 就可以控制比它大上百倍的 。显然 不是由三极管产生的，而是由电源电压在 的控制下提供的，这就是三极管的能量转换作用。如图所示。,电流放大示

3、意图,2.1.2 三极管中的电流分配和放大作用,二、三极管的电流放大作用 测试电路如图所示。,实验数据表明 （1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号控制较大的集电极电流信号，实现“以小控大”的作用。 （2）三极管电流放大作用的实现需要外部提供直流偏置，即必须保证三极管发射结加正向电压（正偏），集电结加反向电压（反偏）。这时，三电极电流Ib、Ic 、 Ie方向如图所示，电位关系应为VcVbVe。,2.1.3 三极管的特性曲线,一、三极管特性曲线测试,二、共射输入特性曲线,2.1.3 三极管的特性曲线,如图所示的共射输入特性曲线是指当 为某一定值时，基极电流 和发射极电压 之间关系

4、。,2.1.3 三极管的特性曲线,三、共射输出特性曲线,共射输出特性曲线是在基极电流 为一常量的情况下，集电极电流 和管压降 之间的关系。通常把三极管输出特性曲线分为截止、饱和和放大三个区域。如图所示。NP型三极管的三种工做状态如表所示。,三极管输出特性曲线及测量,2.1.4 三极管的使用常识,一、三极管器件手册查阅,1.三极管型号命名,2.1.4 三极管的使用常识,一、三极管器件手册查阅,2.常用三极管主要参数查阅,1）电流放大系数,2.1.4 三极管的使用常识,一、三极管器件手册查阅,2.常用三极管主要参数查阅,2.1.4 三极管的使用常识,一、三极管器件手册查阅,2.常用三极管主要参数查

5、阅,3）主要极限参数 主要极限参数如图所示,（1）集电极最大允许电流 一般规定三极管电流放大系数下降到额定值的2/3时的集电极电流，称为集电极最大允许电流。实际使用时，必须使 ，否则将明显下降。,（2）集电极最大允许耗散功率 表示集电极允许损耗功率的最大值。在应用中，必须使三极管的 ，否则会使三极管性能变坏或烧毁。,（3）集-射反向击穿电压 是基极开路时（ ）， 允许加在集-射极之间的最大反向电压。 若集电结反偏电压超过该值，将导致反 向电流剧增，从而使三极管损坏。,2.1.4 三极管的使用常识,一、三极管器件手册查阅,3. 三极管引脚排列,三极管引脚识读如表所示,2.1.4 三极管的使用常识

6、,二、小功率三极管检测,1. 三极管基极和类型判断 万用表置于R1k挡。用万用表的第一根表笔依次接三极管的一个引脚，而第二根表笔分别接另两根引脚，以测量三极管三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。 当第一根表笔接某电极，而第二根表笔先后接触另外两个电极均测得较小电阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。如果接基极b的第一根表笔是红表笔，则可判定三极管为PNP型；如果是黑表笔接基极b，则可判定三极管为NPN型。测量方法如图所示。,类型判断和基极的测量方法,2.1.4 三极管的使用常识,二、小功率三极管检测,2. 三极管引脚的判断和值估测 选择能测 的万用表。将万用表置于R1k挡，根据被测

7、三极管的管型，将三极管的基极引脚b插入NPN或PNP对应的插孔，另两个引脚分别插入NPN或PNP的其他插孔，以测量三极管的 （），然后再将三极管倒过来（基极b位置不变）再测一遍，两次测量结果明显不同，测得 （）值比较大的一次时，三极管的三个引脚极性恰好分别对应NPN或PNP插孔上的e、b、c。这时测得的 值，即为该三极管的直流电流系数的估测值。测量方法如图所示。,判断引脚的测量方法,2.1.4 三极管的使用常识,3. 三极管性能简易判断,二、小功率三极管检测,简易判断三极管性能时，可将万用表置于R1k挡，分别用红、黑表笔测量三极管各极间阻值，然后将测量结果对照下表大致判断三极管的好坏。,2.1

8、.4 三极管的使用常识,三、三极管选用,1. 三极管使用频率 选用三极管首先要明确电路是工作在低频场合还是在高频场合。工程设计中一般要求三极管的 高于电路工作频率3倍以上。 2. 三极管工作的安全性 对于工作在大电流场合的三极管，如驱动继电器等，应根据实际工作电流选用 较大的管子，从而保证集电极工作电流 。 对于工作在大功率场合的三极管，应重点考虑三极管的集电极最大耗散功率 ，使三极管额定消耗功率 。同时，大功率三极管在使用时，因功耗较大，应按要求加装一定规格尺寸的散热片。,能识读和绘制基本共射放大电路图，理解共射放大电路主要元件的作用； 了解温度对放大电路静态工作点的影响； 能识读分压式偏置

9、放大电路的电路图，了解分压式偏置放大电路的工作原理； 了解共射、共集和共基三种放大电路的电路构成特点； 了解小信号放大电路性能指标（放大倍数、输入电阻、输出电阻）的含义； 了解放大电路的直流通路与交流通路； 会使用公式估算静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数； 能搭接分压式偏置放大电路，会调整静态工作点；,2.2.1 共射极基本放大电路,一、电路组成 如图所示。,二、元器件的作用 元器件的作用如图所示,2.2.1 共发射极基本放大电路,元器件的作用,2.2.2 静态工作点和放大原理,一、设置静态工作点的必要性,基本放大电路中交、直流量共存，电路在没有输入信号、只有直流电源单独作用下的直

10、流工作状态，简称为静态。放大电路在静态时，三极管各级电压和电流在输入、输出特性曲线上可以确定坐标点Q,该Q点称为静态工作点。输入输出特性曲线如图所示。,二、共射放大电路的工作原理,2.2.2 静态工作点和放大原理,在放大电路中，输入信号 经过 耦合加至三极管b、e极后，各极电压、电流大小均在直流量的基础上，叠加了一个随 变化而变化的交流量，这时电路处于交流状态或动态工作状态，简称为动态。电路及波形如图所示。,三、静态工作点对放大电路的影响,2.2.2 静态工作点和放大原理,观察到的输出波形如图所示。,一、分压式偏置放大电路构成 电路如图所示。,2.2.3 工作点稳定的三极管放大电路,二、工作原

11、理,2.2.3 工作点稳定的三极管放大电路,当温度升高时，分压式偏置放大电路稳定工作点的过程可表示为：,一、主要性能指标,2.2.4 放大电路的分析方法,1. 放大倍数,（1）电压放大倍数 是指放大电路输出电压有效值和输入电压有效值之比，定义为,（2）电流放大倍数 是指放大电路输出电压有效值和输入电压有效值之比，定义为,（3）功率放大倍数 是指放大电路输出电压有效值和输入电压有效值之比，定义为,2.2.4 放大电路的分析方法,一、主要性能指标,2. 输入电阻,2.2.4 放大电路的分析方法,一、主要性能指标,二、静态分析,2.2.4 放大电路的分析方法,静态分析前，首先需画出电路的直流通路，它

12、是放大电路在 仅 作用下直流电流所流过的路径。如图所示。画直流通路的原则： （1）输入信号 短路。 （2）电容视为开路。 （3）电感视为短路。,2.2.4 放大电路的分析方法,三、动态分析,动态分析前，首先需画出电路的交流通路，它是放大电路在 ，仅 作用下交流电流所流过的路径。如图所示。画交流通路的原则： （1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为通路。 （2）电源电压对地短路。,能区分多级放大电路的级间耦合方式； 了解三种耦合方式的优缺点； 了解幅频特性指标的重要性； 了解多级放大电路的增益和输入、输出电阻的概念及工程中的应用。,在实际应用中，需要放大的信号往往很弱，如扩音机从话筒拾取的信号仅几十毫伏，甚至更低，而推动扩音机扬声器的信号需要几十伏，甚至更高，这样要求扩音机达到103以上的放大倍数，显然，靠单级放大电路是无法实现的，而需要将多个单级放大电路用合适的方法级联起来，以获得更高的放大倍数。,2.3.1 多级放大电路的耦合方式,多级放大电路中级与级之间的连接称为耦合，耦合方式就是指连接方式。常用的耦合方式有阻容、变压器和直接耦合三种。 如表所示。,常用的耦合方式,2.3.1 多极放大电路的耦合方式,二、输入和输出电阻,2.3.1 多级放大电路的耦合方式,1. 输入电阻 由于输入级连接着信号源，它的主要任务是从信号源获得输入信号。 多级放大电路的输入电阻就是输入级