晶体三极管的应用.doc

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1、第二章晶体三极管及其应用教学重点1．掌握晶体三极管的结构、工作电压、基本连接方式和电流分配关系。2．熟练掌握晶体三极管的放大作用；共发射极电路的输入、输出特性曲线；主要参数及温度对参数的影响。教学难点1．晶体三极管的放大作用2．输入、输出特性曲线及主要参数第一节晶体三极管一、晶体三极管的结构、分类和符号（一）、三极管的基本结构1．三极管的外形：如图2-1所示。三极管通常有三个电极，功率大小不同的三极管体积和封装形式各不相同，近年来生产的小、中功率管多采用硅酮塑料封装，大功率三极管采用金属封装，通常做成扁平形状并有螺钉安装孔，有的大功率管干

2、脆制成螺栓形状，这样能够使三极管的外壳和散热器连成一体，便于散热。图2-1三极管外形图2-2三极管的结构图2．三极管的结构：三极管的核心是两个PN结，按照两个PN结的组合方式不同，可分为PNP型管和NPN型两类，如图2-2所示。3．晶体三极管有三个区――发射区、基区、集电区；发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比发射区体积大且掺杂少。两个PN结――发射区和基区之间的PN结称为发射结(BE结)、集电区和基区之间的PN结称为集电结(BC结)；三个电极――发射极e(E)、基极b(B)和集电极c(C)；（二）、晶体三极管的符号晶体三极管

3、的符号如图2-3所示。图2-3三极管符号箭头：表示发射结加正向电压时的电流方向。文字符号：V(三)、晶体三极管的分类1．三极管有多种分类方法。按内部结构分：有NPN型和PNP型管；按工作频率分：有低频和高频管；按功率分：有小功率和大功率管；按用途分：有普通管和开关管；按半导体材料分：有锗管和硅管等等。2．国产三极管命名法：例如：3DG表示高频小功率NPN型硅三极管；3CG表示高频小功率PNP型硅三极管；3AK表示PNP型开关锗三极管等。二、三极管的基本连接方式(a)共发射极接法(b)共基极接法(c)共集电极接法图2-4三极管在电路中的三种

4、基本联接方式如图2-4所示，晶体三极管有三种基本连接方式：共发射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共发射极接法。第二节晶体三极管的电流放大和分配作用一、晶体三极管的电流放大作用（一）三极管的工作电压三极管能够正常放大信号的工作条件是：发射结加正向偏压，集电结加反向偏压。如图2-5所示。V为三极管，GC为集电极电源、GB称偏置电源，Rb为基极电阻，Rc为集电极电阻。图2-6三极管三个电流的测量图2-5三极管电源的接法（二）三极管的电流放大作用表2-1三极管电流放大作用测量数据IB/mA00.010.020.030.040.05IC/mA0

5、.010.561.141.742.332.91IE/mA0.010.571.161.772.372.96测量电路如图2-6所示：调节电位器，测得发射极电流、基极电流和集电极电流的对应数据如表2-1所示。由表2-1，结论：1．当基极电流IB的微小变化，就能引起集电极电流IC的较大变化，这种现象称为三极管的电流放大作用。2．晶体三极管是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件。其特点是管内有两种载流子参与导电。3．电流放大系数⑴交流电流放大系数b――表示三极管放大交流电流的能力⑵直流电流放大系数――表示三极管放大直流电流的能力4．通常，，

6、所以可表示为二、三极管的电流分配关系由表2-1得出，三极管中电流分配关系如下：因IB很小，则IC»IE图2-7ICBO和ICEO示意图说明：1．时，IC=-IB=ICBO。ICBO称为集电极――基极反向饱和电流，见图2-7(a)。一般ICBO很小，与温度有关。2．时，。图2-8共发射极输入特性曲线ICEO称为集电极――发射极反向电流，又叫穿透电流，见图2-7(b)。ICEO越小，三极管温度稳定性越好。硅管的温度稳定性比锗管好。三、三极管的输入和输出特性（一）共发射极输入特性曲线图2-9三极管的输出特性曲线输入特性曲线：集射极之间的电压VC

7、E一定时，发射结电压VBE与基极电流IB之间的关系曲线，如图2-8所示。由图可见：1．当VCE³2V时，特性曲线基本重合。2．当VBE很小时，IB等于零，三极管处于截止状态；3．当VBE大于门槛电压(硅管约0.5V，锗管约0.2V)时，IB逐渐增大，三极管开始导通。4．三极管导通后，VBE基本不变。硅管约为0.7V，锗管约为0.3V。5．VBE与IB成非线性关系。（二）晶体三极管的输出特性曲线输出特性曲线：基极电流一定时，集、射极之间的电压与集电极电流的关系曲线，如图2-9所示。由图可见：输出特性曲线可分为三个工作区。1．截止区条件：发射

8、结反偏或两端电压为零。特点：。2．饱和区条件：发射结和集电结均为正偏。特点：,称为饱和管压降，小功率硅管约0.3V，锗管约为0.1V。3．放大区条件：发射结正偏，集电结反偏。特点：受控制，即。