《晶体极管sw》PPT课件

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1、模拟电子技术基础第1章常用半导体器件电子系2010年9月ElectronicDepartmentSep.20101.1、半导体的基础知识1.2、半导体二极管1.3、晶体三极管1.4、场效应管第一章常用半导体器件1.3晶体三级管一、晶体管的结构和符号二、晶体管的放大原理三、晶体管的共射输入、输出特性四、主要参数五、温度对晶体管特性的影响一、三极管的结构和符号多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大晶体管有三个极、三个区、两个PN结。小功率管中功率管大功率管为什么有孔？三极管的结构（续）1.由三层半导体组成

2、，有三个区、三个极、两个PN结。2.发射区掺杂浓度比集电区高得多。基区掺杂低,且很薄。BECBEC发射极E基极B集电极C发射区基区集电区发射结集电结一、三极管的结构和符号三极管的工作原理三极管各区的作用发射区向基区提供载流子基区传送和控制载流子集电区收集载流子放大作用的外部条件发射结加正向电压，即发射结正偏集电结加反向电压，即集电结反偏注意：三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压才能起放大作用。二、晶体管的放大原理二、晶体管的放大原理扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运形

3、成集电极电流IC。少数载流子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散电流分配：IE＝IB＋ICIE－扩散运动形成的电流IB－复合运动形成的电流IC－漂移运动形成的电流穿透电流集电结反向电流直流电流放大系数交流电流放大系数为什么基极开路集电极回路会有穿透电流？三、晶体管的共射输入特性和输出特性为什么UCE增大曲线右移？对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入

4、特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？1、输入特性2、输出特性β是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下?对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线？饱和区放大区截止区三极管的四种工作状态：饱和工作状态:发射结正偏，集电结正偏截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏放大工作状态:发射结正偏，集电结反偏反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏在放大电

5、路中，主要应用其放大工作状态。而在脉冲与数字电路中则主要应用其饱和和截止状态。而反向工作状态，原理上讲，此状态和放大状态没有本质区别，但由于晶体管的实际结构不对称，发射结比集电结小得多，起不到放大作用，故这种状态基本不用。1.直流参数共基直流电流放大系数共射直流电流放大系数级间反向饱和电流ICBO和ICEO集电极基极间反向饱和电流ICBOICBO的下标CB代表集电极和基极，O是Open的字头，代表第三个电极E开路。Ge管：A量级Si管：nA量级四、主要参数集电极发射极间的穿透电流ICEOICEO和I

6、CBO有如下关系ICEO=（1+）ICBO级间反向饱和电流ICBO和穿透电流ICEO2.交流参数共基交流电流放大系数共射交流电流放大系数特征频率fT随着频率下降为1时对应的频率。集电极最大允许电流ICM当集电极电流增加时，就要下降，当值下降到线性放大区值的2/3时所对应的最大集电极电流。3.极限参数当Ic＞ICM时，并不表示三极管会损坏。只是管子的放大倍数降低。集电极最大允许功率损耗PCM集电极电流通过集电结时所产生的功耗，PCM=IcUcb因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电结上

7、。在计算时往往用Uce取代Ucb，PCM≈ICUce反向击穿电压UCEO,B、UEBO,B、UCBO,BUCEO,B表示基极B开路时，CE之间允许施加的最大反向电压。UCEO,BUEBO,B表示集电极C开路时，EB之间允许施加的最大反向电压。UEBO,BUCBO,B表示发射极E开路时，CB之间允许施加的最大反向电压。UCBO,B击穿电压之间的关系：UCBO,B＞UCEO,B＞UEBO,BUCES,BUCER,B击穿电压之间的关系:UCBO,B≈UCES,B>UCER,B>UCEO,B>UEBO,B反向

8、击穿电压UCES,B、UCER,BUCES,B表示基极B短路(short)时，CE之间允许施加的最大反向电压。UCER,B表示基极B加电阻时(Resistance)时，CE之间允许施加的最大反向电压。晶体管的安全工作区UCEO,BUCE/VPCM≈ICUCE温度↑基极门限电压UBEO↓集电极反向饱和电流ICBO↑电流放大倍数β↑五、温度对晶体管特性的影响小结晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电流可以控制集电极电流。要使三极管正常工作并有放大