半导体三极管 第第 2 2 章章 (Semiconductor Transistor) 2.1.1 BJT 的结构 2.1.2 BJT 的电流分配与放大原理 2.1.3 BJT 的特性曲线 2.1 双极型三极管 2.1.4 BJT 的使用常识 2.1.1 BJT的结构 一、结构、符号和分类 N N P 发射极 E 基极 B 集电极 C 发射结 集电结 基 区 发射区 集电区 emitter base collector NPN 型 P P N E B C PNP 型 分类： 按材料分： 硅管、锗管 按结构分： NPN、 PNP 按使用频率分： 低频管、高频管 按功率分： 小功率管 1 WE C B E C B BJT 外形和引脚 E B C ECB E B C BE C EBC 内部 条件 发射区掺杂浓度高 基区薄且掺杂浓度低 集电结面积大 外部 条件 发射结正偏: UC UB UE 集电结反偏: UC 1 IE = IC + IB = (1+ ) IB IC = IB UCE UCE = UR= IC RC 电压放大倍数: Rc VCC IB IE Rb + UBE + UCE VBB c e b IC 例 2.1.1 输入电压UI = 30 mV, 引起 IB = 30 A,设 = 40， RC = 1 k，求 IC、Au。 解 ： IC = IB = 40 30 A = 1.2 mA UO = UCE= IC RC= 1.2 mA 1 k = 1.2 V 2.1.3 BJT 的特性曲线 一、共发射极输入特性 输入 回路 输出 回路 与二极管特性相似 iB iE iC O 特性基本重合(电流分配关系确定) 特性右移(因集电结开始吸引电子) 导通电压 uBE 硅管： (0.6 0.8) V 锗管： (0.2 0.3) V 取 0.7 V 取 0.2 V +VCC Rc C1 C2 RL + Rb + ui + uo + uBE + uCE iB Rb + uBE VCC + VCC Rb 二、共发射极输出特性 iC / mA uCE /V 50 A 40 A 30 A 20 A 10 A IB = 0 O 2 4 6 8 4 3 2 1 ICEO 水平部分为何略上翘 ？ 由于uCE增大时， 集电结空间电荷区变 宽，基区变窄，使载 流子在基区复合的机 会减小，即电流放大 系数增大，称基区宽 度调制效应。 三、PNP型 BJT共发射极特性曲线 输入特性 O 0.1 0.2 0.3 0.4 80 60 40 20 iB /A uBE /V 输出特性 iC / mA uCE /V 80 A 60 A 40 A 20 A IB = 0 O 2 4 6 8 4 3 2 1 Rc VCC Rb + UBE + UCE VBB c e b 例 2.1.2（教材例 2.1.1 ）已知放大电路中三个极的电位分 别为：U1 = 4V, U2 = 1.2 V， U3 = 1.4 V，判断BJT类 型、制造材料及电极。 解 Rc VCC Rb + UBE + UCE VBB c e b NPN管UC UB UEPNP管UC U(BR)CEO U(BR)EBO 已知: ICM = 20 mA, PCM = 100 mW， U(BR)CEO = 20 V， 当 UCE = 10 V ，IC mA 当 UCE = 1 V， IC mA 当 IC = 2 mA， UCE V 10 20 20 iC ICM U(BR)CEO uCE PCM O ICEO 安 全 工 作 区 三、BJT 的选管原则 1. 使用时不能超过极限参数（ICM , PCM ,U(BR)CEO ）。 2. 工作在高频条件下应选用高频或超高频管; 工作在开关条件下应选用速度足够高的开关管。 3. 要求反向电流小、允许结温高且温变大时，选硅管; 要求导通电压低时选锗管。 4. 同型号管，优先选用反向电流小的 。值不宜过大 ， 一般以几十 一百左右为宜。（进口小功率管较大 ，如9013、9014等 在200以上）