最新半导体三极管教学讲义PPT.ppt

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1、半导体三极管第2章半导体三极管2.3三极管的特性曲线2.3.1输入特性曲线2.3.2输出特性曲线2.4三极管的主要参数及温度的影响2.4.1主要参数2.4.2温度对三极管的特性与参数的影响2.5特殊三极管简介2.5.1光电三极管2.5.2光电耦合器本章重点半导体三极管的基本结构三极管的电流分配与放大作用三极管实现放大作用的内部及外部条件三极管的基本特性本章难点在放大区三极管具有基极电流控制集电极电流的特性三极管的开关特性用万用表判断三极管的类型、管脚及三极管质量的好坏第2章半导体三极管2.2三极管的电流分配与放大作用第2章半导体三极管三极管实现

2、放大作用的内部条件，制作时：基区做得很薄，且掺杂浓度低发射区的掺杂浓度高集电结面积大于发射结面积外部条件，即发射结正向偏置，集电结反向偏置(a)为NPN型管的偏置电路；(b)为PNP管的偏置电路图2-3三极管具有放大作用的外部条件图2-4三极管内部载流子的运动情况2.2.1载流子的运动及各电极电流的形成第2章半导体三极管发射区向基区发射电子形成IE的过程发射结加正偏电压，多子的扩散运动大于少子的漂移运动，发射区的多子电子源源不断地越过发射结到达基区，基区的多子空穴源源不断地越过发射结到达发射区，由电子电流和空穴电流共同形成了发射极电流IE。电子

3、在基区扩散与复合形成IBN的过程由发射区扩散到基区的电子浓度，靠近发射结的要高于靠近集电结的，又形成了浓度差，这样电子要向集电结继续扩散。在扩散过程中，绝大部分电子扩散到集电结边沿，很少部分电子与基区的多子空穴复合，复合掉的空穴由基区电源VBB补充，从而形成基极电流IBN。电子被集电区收集形成ICN的过程集电结反偏，使内电场增强，因此一方面阻止了集电区电子向基区扩散，另一方面将基区扩散到集电结边沿的电子收集到集电区，形成了集电极电流ICN。IEIBNICN第2章半导体三极管通过三极管内部载流子的运动可知三极管各极电流的关系IC=ICN+ICBO

4、IB=IBN-ICBOIE=ICN+IBN=IC+IB对于PNP管，三个电极产生的电流方向正好和NPN管相反第2章半导体三极管2.2.2电流放大作用由于基区很薄，掺杂少，空穴浓度很低，从发射区发射到基区的电子(IE)大部分被集电极收集形成ICN，只有很小一部分在基区复合，形成IBN。第2章半导体三极管共发射极直流电流放大系数由于IC=ICN+ICBO，IB=IBN-ICBO所以IC=IB+(1+)ICBO当ICBO可以忽略不计时，可得把集电极电流的变化量与基极电流的变化量的比值称为三极管共发射极交流电流放大系数，用表示。第2章半导体三极管通常情

5、况下，β=20～200。在分析估算放大电路参数时取=综上：有一小IB就可以获得大IC，实现了小基极电流控制大集电极电流，这就是三极管的电流放大作用。也证明了三极管是电流控制器件。当输入电压变化时，会引起输入电流(基极电流)的变化，在输出回路将引起集电极电流较大变化，该变化电流在集电极负载电阻RC 上产生较大的电压输出。这样，三极管的电流放大作用就转化为电路的电压放大作用。2.2.3电流分配关系的测试测试电路第2章半导体三极管三极管的三种接法：共射极、共集电极和共基极图2-5三极管的三种电路共发射极三极管各电极电流分配关系的测试电路第2章半导体三

6、极管图2-6三极管电流分配关系的测试电路调RP，可测得IB、IC、IE，数据如表2-1所示。第2章半导体三极管测试数据数据分析IB/mA-0.00400.010.020.030.040.050.06IC/mA0.0040.011.091.983.074.065.056.06IE/mA00.011.102.003.104.105.106.12表2-1IB、IC、IE测试数据满足基尔霍夫电流定律IB、IC、IE的关系：IE=IB+ICIC、IB的关系：三极管的直流放大作用三极管的交流放大作用第2章半导体三极管当IE=0时，即发射极开路，IC=-IB

7、当IB=0时，即基极开路，IC=IE≠0反向饱和电流ICBO集电极—发射极的穿透电流ICEO图2-7三极管特性曲线的测试电路三极管的特性曲线测试电路第2章半导体三极管2.3三极管的特性曲线第2章半导体三极管2.3.1输入特性曲线三极管的输入特性曲线是指当集电极与发射极之间的电压uCE一定时，输入回路中的基极电流iB与基—射电压VBE之间的关系曲线。可用函数式表示为图2-8三极管的特性曲线输入特性曲线第2章半导体三极管输入特性曲线分析当Ui=0时从输入端看进去，相当于两个PN结并联且正向偏置，此时的特性曲线类似于二极管的正向伏安特性曲线。当Ui≥

8、1V时Ui≥1V的曲线比Ui=0时的曲线稍向右移，这是因为Ui≥1V时，集电结加反偏电压，使耗尽层加宽，基区变薄，基区复合电流减小，即iE减小，故特性