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资源描述
1.了解三极管的基本结构,熟悉其放大原理; 2.掌握三极管电流分配关系,熟悉其输入、输出特性。,1.3 晶体三极管,学习目标:,1.三极管的电流分配关系和放大原理; 2.三极管的输出特性曲线和基本参数。,学习重点:,一、晶体管的结构及类型,晶体三极管又称双极型晶体管、半导体三极管、三极管等。,发射区,集电区,基区,三极管的结构特点: (1)发射区的掺杂浓度集电区掺杂浓度。 (2)基区要制造得很薄且浓度很低。,半导体三极管由两个PN 结构成。类型:NPN 型和PNP 型。,c 集电极,e 发射极,b 基极,集电结(Jc),发射结(Je),集电极,二、电流分配与放大原理,1、内部载流子的运动规律,以NPN管共射放大电路为例,EcEB,放大状态:发射结正偏,集电结反偏。,(1)发射区向基区扩散自由电子,发射结正偏,多数载流子(自由电子)的扩散运动加强;,发射区自由电子不断扩散到基区形成电流IEN;,基区空穴扩散到发射区形成电流IEP;,发射极电流: IEIEP+IEN ;,发射结(Je),(2)自由电子在基区扩散和复合,发射结自由电子浓度很高,继续向集电结方向扩散;,IBN,扩散到基区的自由电子,一部分被电源EB拉走,形成电流IBN;,集电结,IBN,(3)集电区收集从发射区扩散过来的自由电子,发射区扩散到基区并到集电结边缘的自由电子继续运动到集电区,形成电流 ICN ;,集电结反偏,内电场被加强,漂移运动加强,少数载流子的运动形成电流 ICBO ,是构成 IB 与 IC 的一小部分。,2、电流分配关系,3、晶体管的共射电流放大系数,静态(直流):当ui为零时, uI=EB;,动态(交流):,(1)令ui0,即静态,定义共射直流电流放大系数:,ICEO:穿透电流。,IC,IB,(2)令ui0,即动态,定义共射交流电流放大系数:,iC,iB,2019/1/15,模电课件,4、共基电流放大系数,定义共基直流电流放大系数:,定义共基交流电流放大系数:,三、晶体管的共射特性曲线,1、输入特性曲线,(2)UCE增大,曲线右移;,UCE越大,从发射区扩散到基区的自由电子被VB拉走的数量越少,故要获得同样的iB,就需加大uBE;,(3)当UCE1V时,输入特性曲线重合;,(1) UCE 0 时,相当于两个PN结并联。曲线与PN结伏安特性相似;,2、输出特性曲线,放,工作状态:,放大、截止和饱和状态三种工作状态,(1)放大区(线性区):iC与uCE无关,几乎仅仅受iB控制,IC= IB,ic= iB , 发射结正偏,集电结反偏。,iC=f(uCE) IB=常数,大,区,(2)截止区:IB0曲线以下,可靠截止uBE 0V;发射结反偏,集电结反偏。,模拟电路:放大区 数字电路:截止和饱和区,(3)饱和区:uBE=0.7V(si),且UCE UBE ,发射结正偏,集电结正偏。iB的变化对iC影响很小,不成正比, IC IB 。,四、晶体管的主要参数,1、直流参数,(1)共射直流电流放大系数,(3)极间反向电流:ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流;ICEO是基极开路时集电极与发射极间的穿透电流, 。,2、交流参数,(1)共射交流电流放大系数,(3)特征频率fT:使的数值下降到1的信号频率。,3、极限参数,(1)最大集电极耗散功率PCM,U(BR)CEO,ICM,(2)最大集电极电流ICM,(3)极间反向击穿电压,U(BR)CBO、U(BR)CEO、U(BR)EBO,iC超过ICM,晶体管不一定损坏,但明显下降。,五、温度对晶体管特性及参数的影响,(1)温度对ICBO的影响,(2)温度对输入特性的影响,(3)温度对输出特性的影响,六、光电三极管(自学),温度升高, ICBO增大,Si管比Ge管受温度影响小,与PN结正向曲线相似,温度升高,输入曲线左移。,温度升高,ICBO增大,增大,输出曲线上移,且间距加大。,
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