2半导体三极管及其放大电路.ppt

第二章 半导体三极管及其放大电路;2.1 半导体三极管;2.1.1　三极管的结构与分类; 箭头方向：P N;2.结构特点：;(1) 按其结构类型分：NPN管和PNP管； (2) 按其制作材料分：硅管和锗管； (3) 按工作频率分：高频管和低频管； (4)按工作状态分：放大管和开关管;4.三极管的外形结构;1．放大条件 外部条件：发射结正偏，集电结反偏;2．电流分配关系：;结论： （1）三电极电流关系 IE＝ IB＋ IC IC ?? IB， IC≈ IE ;可见：;三极管的电流分配关系：;把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为三极管的电流放大作用。 实质：用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的 变化，是电流分配 器件 。 ; 是描述三极管各个电极之间电压与电流关系的曲线。三 极管的特性曲线反映了管子的技术性能，是分析放大电路技 术指标的??要依据。 为什么要研究特性曲线： （1）直观地分析管子的工作状态 （2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路 重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线;发射极是输入回路、输出回路的公共端;1．输入特性曲线：iB=f(uBE)∣uCE=常数;输出特性曲线通常分三个工作区：;（2）饱和区: uCE uBE 的区域。发射结正偏、集电结正偏 uCE ＝ uBE —— 三极管临界饱和 uCE uBE —— 三极管过饱和 uCE= uCES ＝ 0．3Ｖ 硅管 0．1Ｖ 锗管 ;1.主要参数 （1） 电流放大系数 ;ICBO是由少数载流子的漂移运动所形成 的电流，受温度的影响大。温??ICBO? ICBO越小越好;①集电极最大允许电流ICM ： 集电极电流 IC上升会导致三极管的? 值的下降，当? 值下降到 正常值的三分之二时的集电极电流即为 ICM 。;三极管的安全工作区 ;（1）温度对uBE的影响：温度升高，输入特性曲线左移, uBE↓ （2）温度对ICBO的影响：温度升高，输出特性曲线随将向上 移动，ICBO↑， ICEO↑。 （3）温度对β的影响：温度升高,输出特性各条曲线之间的间 隔增大，β↑。;1．光电三极管; (a)LED+光敏电阻； (b)LED+光电二极管； (c)LED+光电三极管； (d)LED+光电池;例1：测得工作在放大电路中的三极管三个电极的电位如图所 示，判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确 定b、c、e。 解：①电位基于中间的是基极； ②与基极相差0.7V或0.3V左右的是发射极； ③管型：NPN型：VC＞VB＞VE PNP型：VC＜VB＜VE ④材料：UBE＝0.7V 硅管 UBE＝0.3V 锗管 ∴(a)PNP型锗管，(b)NPN型硅管;例2：某放大电路中三极管三个电极的电流如图所示。 IA＝－2mA，IB＝－0.04mA，IC＝＋2.04mA，试判断管脚、管 型，计算β 解：电流判断法。根据电流的正方向和KCL判别，NPN型发射 极电流流出三极管 IE ＝ IB ＋ IC 发射极电流最大 IC ＝ βIB 基极电流最小 ∴C为发射极，B为基极，A为集电极。 管型为NPN管 β＝ IC∕IB＝2∕0.04＝50 ;三极管工作区域的判断;2.2　放大电路的基本知识;2.2.1 放大电路的基本概念 1．放大的概念 （1）放大的对象：微弱变化的信号（交流小信号） （2）放大的实质：用小能量的信号通过三极管的电流控制作 用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。 （3）对放大电路的基本要求 ： ① 要有足够的放大倍数(电压、电流、功率) ② 尽可能小的波形失真。 另外还有输入电阻、输出电阻、通频带等其它技术指标。 ;图2.15 放大概念示意图;图2.16 放大电路中三极管的三种连接方法 (a)共(发)射极电路；(b)共集电极电路；(c)共基极电路;（1）放大电路的组成原则： ①必须有直流电源，为电路提供能源；且电源设置保证三极管 工作在放大区。 ②元件的安排要保证信号有效的传输。 输入回路的接法应使输入电压 △ui能够传送到三极管的基极 回路，使基极电流产生相应的变化量 △ iB 。 输出回路的