电工电子技术 教学课件 作者 王锁庭 张翼翔 主编第9章 半导体三极管与放大电路.ppt

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1、半导体三极管的结构示意图如图03.1.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结(Je)集电结(Jc)基极，用B或b表示（Base）发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极，用C或c表示（Collector）。发射区集电区基区三极管符号第9章半导体三极管与放大电路9.1.1半导体三极管的结构与分类结构特点：•发射区的掺杂浓度最高；•集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；•基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面图9.1.2三极管的电流分配与放大作用三极管实现放

2、大作用的外部条件是:发射结正向偏置，集电结反向偏置。图9.3（a）为NPN管的偏置电路，即：UC>UB>UE，图9.3（b）为PNP管的偏置电路，满足：UE>UB>UC图9.3三极管具有放大作用的外部条件1.电流分配关系的测试图9.4所示为三极管各电极电流分配关系的测试电路，当我们改变电位器RP的阻值时，就可以改变基极电流IB，集电极电流IC和发射极电流IE也将随之改变，其实验结果如表9.1所示。图9.4电流分配关系测试电路表9.1三极管电流的测试数据IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA

3、0.011.091.983.074.065.05IE/mA0.011.102.003.104.105.102.电流测试数据分析（1）由表9.1容易得到：IE=IB+IC。（2）IC、IB间的关系。从表中第二列、第三列数据可知：≈100≈3.用表示三极管共发射极直流电流放大系数，即=4.用β表示三极管共发射极交流电流放大系数,即在工程计算时可认为≈β。ICmAAVVUCEUBERBIBECEB图9.5三极管特性曲线的测试电路9.1.3三极管的特性曲线+-+-bca1、输入特性曲线uCE1ViB(A)uBE(V)

4、204060800.40.8工作压降：硅管uBE0.6~0.7V,锗管uBE0.2~0.3V。死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。当uCE>1V时，三极管集电结的电场已足够大，可以把从发射区进入基区的电子绝大部分吸引到集电极，uCE对IB的影响可以忽略。当uCE>1V时，各条输入特性曲线基本重合。iB=f(uBE)

5、uCE=常数二、输出特性iC(mA)1234uCE(V)36912iB=020A40A60A80A100A此区域满足iC=iB称为线性区（放大区）。又称恒流区。当uCE大于一定的数值时

6、，iC只与iB有关，iC=iB。iC=f(uCE)

7、iB=常数iC(mA)1234uCE(V)36912iB=020A40A60A80A100A此区域中uCEuBE集电结正偏，iC不等于iB，失去放大作用。uCE0.3V称为饱和区。iC(mA)1234uCE(V)36912iB=020A40A60A80A100A此区域中:iB=0,iC=iCEO,uBE<死区电压，称为截止区。输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC=IB(2)饱和区：发射结

8、正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IB>IC，UCE0.3V(3)截止区：UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO0三极管具有两种作用：（1）三极管工作在放大区，以实现放大作用。用于放大电路（2）三极管工作在截止区或饱和区，相当于一个开关的断开或接通。用于开关电路！例：=50，UCC=12V，RB=47k，RC=3k当USB=-2V，2V，6V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB=-2V时：ICUCEIBUCCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0Q位于截止区例：=50，UCC=1

9、2V，RB=47k，RC=3k当USB=-2V，2V，6V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUCCRBUSBCBERCUBEUSB=2V时：Q处于放大区USB=6V时:例：=50，UCC=12V，RB=47k，RC=3k当USB=-2V，2V，6V时，问：晶体管工作于哪个区？ICUCEIBUCCRBUSBCBERCUBEQ位于饱和区，此时IC和IB已不是倍的关系。9.1.4三极管的主要参数1、电流放大系数β：iC=βiB2、极间反向电流iCBO、iCEO：iCEO=（1+β）iCBO3、

10、极限参数（1）集电极最大允许电流ICM：下降到额定值的2/3时所允许的最大集电极电流。（2）反向击穿电压U（BR）CEO：基极开路时，集电极、发射极间的最大允许电压。（3）集电极最大允许功耗PCM。9.2.1放大的实质：用较小的信号去控制较大的信号。9.2单管电压放大电路及工作原理（1）晶体管V。放大元件，（2）电源UCC和UBB。使晶体管的发射结正偏，集