模电 半导体三极管和场效应管.ppt

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1、第5章半导体三极管和场效应管及其应用5.1.1基本结构和类型BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP型5.1半导体三极管的基本结构一、结构基极PNPBCEB发射极集电极二、类型PNP型和NPN型；硅管和锗管；大功率管和小功率管；高频管和低频管。BECNNP基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高发射结集电结集电极基极发射极BECNNPEBRBECIE基区空穴向发射区的扩散可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。5.1.2三极管的电流放大作用

2、BECNNPEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE从基区扩散来的多数电子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。一、载流子传输过程发射、复合、收集IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPVBBRBVCCIEICBOICEIC=ICE+ICBOICEIBE二、各极电流关系IE=IB+ICIC>>IBICE与IBE之比称为直流电流放大倍数要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。三、电流放大系数BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管5.

3、1.3三极管的共射特性曲线实验线路VBBVCC一、输入特性UCE1ViB(A)uBE(V)20406080导通压降：硅管UBE0.5~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。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）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。iC(mA)1234uCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区

4、域中UCEUBE,集电结正偏，IC<IB，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：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IC<IB，UCE0.3V(3)截止区：发射结和集电结都是反偏(或零偏)UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO0例：=50，USC=12V，RB=70k

5、，RC=6k当VBB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB=-2V时：ICUCEIBVCCRBVBBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC

6、于哪个区？Q位于饱和区，此时IC和IB已不是倍的关系。ICUCEIBVCCRBVBBCBERCUBE+3V+9V+3.6V-5V-10V-5.3V5.1.4三极管的主要参数前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：1.电流放大倍数和例：UCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般

7、作近似处理：=2.集电极反向饱和电流ICBOAICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。nA数量级3.集电极-发射极反向饱和电流ICEO(也称穿透电流)ICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。4.集电极最大电流ICM集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。5.集-射极反向击穿电压当集---射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U

8、(BR)CEO。6.集电极最大允许功耗PCM集电极电流IC流过三极管，集电极的功耗为：PC=ICUCEPCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO