第18讲三极管解说.ppt

电工电子技术 谭甜源、张立宏 办公地点：3教3301 手 机 E-Mail: tty@whu.edu.cn QQ: QQ群： 213738876 第五次作业参考答案 回顾 回顾 回顾 回顾 历届考题 历届考题 1.6 双极型晶体管 半导体三极管是组成放大电路的核心元件，根据工作原理的不同分为双极型晶体管（Bipolar Junction Transister ,简称BJT）和场效应晶体管（Field-Effect Transistor，简称FET）两大类。 1.结构示意图及有关术语 BJT管是由两个PN结构成的电子元件，其结构如图所示 1.6.2 三极管的电流放大（控制）作用 三、电流关系 （0） 三极管的连接组态 （1）电流放大系数α （3）IC与IE的关系 （4）IC与IB的关系 1.6.3 三极管的特性曲线——共射极的特性曲线 （1)输入特性 现以iB=60uA一条加以说明。 晶体管的三种工作状态 三极管的工作状态取决于两个PN结的偏置状态。共有四种组合 3.三极管的主要参数 1. 电流放大系数，? 1.8.2 双极型光敏三极管 1.结构及原理 1.8.4 光耦合器 1.结构 [例2] 用图解法求三极管的静态工作点Q（IB，IC，IE，UBE） （2）图解分析 1.6.4 三极管的简化小信号模型 本节小结 思考题 2.基本结构 3.工作原理 (2) 漏源电压uDS对漏极电流id的控制作用 当uGS＞UT，且固定为某一值时，来分析漏源电 压VDS对漏极电流ID的影响。 （1）输出（漏极）特性 (2)转移特性曲线： iD=f(uGS)?uDS=const （3）耗尽型NMOS转移特性 由于耗尽型的管子具有原始导电沟道，所以UGS=0时漏极电流ID已经存在，此称为漏极饱和电流，用IDSS表示。 （4）主要参数 2）极限参数 （5）简化小信号模型 场效应晶体管与双极型晶体管的比较 本节小结 P沟道耗尽型MOSFET 电路符号 转移特性 输出特性 UGS=2V 0V -1V UDS ID 1V S G D iD uGS IDSS UGS（off） 主要知识点： 了解场效应管的基本结构、工作原理和主要特性曲线，理解其主要参数的意义 了解场效应管的简化小信号模型分析法 2.特点 1）隔离强电与弱电系统，绝缘电阻高。 2）抗干扰能力强. 输入 输出 由于输入与输出之间没有直接电气联系，信号传输是通过光耦合的，所以也称其为光电隔离器。 耦合器是发光器件和受光器件的组合体，其原理框图为 3）信号传递速度快。 1 简单电路的图解分析方法 三极管也是非线性器件，因而其电路一般要采用非线性电路的分析方法，相对来说比较复杂，而图解分析法则较简单。因此在已知三极管的特性曲线时，可以采用图解法来对电路进行分析。 三极管电路的分析方法 [例1] 电路如图所示，已知二极管的V-I特性曲线、电源VDD和电阻R，求二极管两端电压vD和流过二极管的电流iD 。 解：由电路的KVL方程，可得 即 是一条斜率为-1/R的直线，称为负载线 Q的坐标值（VD，ID）即为所求。Q点称为电路的工作点 RC UCC V Rb UCC + - +- UBE UCE 解：首先分别求输入、输出负载线（方程），然后根据三极管的特性曲线作图确定静态工作点。 （1）作负载线 输入回路： 输出回路： iB uBE Q Q IBQ UBEQ UCC ICQ UCEQ UCC uce/V ic/mA 20μA IB=0 40μA 60μA 80μA 100μA 40μA 小信号分析方法是工程上分析非线性电路的一个极其重要的方法，即“工作点处线性化” 为直流电源(建立静态工作点) 为交流小信号电源 为线性电阻 非线性电阻 i = f (u) ? + + i u RS uS(t) US ? 列 KVL 方程： 2 小信号模型分析法 u i Us i=f(u) Q o 我们所关心的是 作用下引起的电压、电流的交变分量 。由于电路中有非线性元件，不能使用叠加定理，因此采用工作点处线性化的近似计算——小信号分析。 KVL 方程： 首先考虑直流电源单独作用，令