第1章+半导体晶体管和场效应管.ppt

《电工技术基础与工程应用》-电子技术 1.3.2 电流放大作用 一、晶体管放大的条件 1.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 2.外部条件 发射结正偏 集电结反偏 二、晶体管的电流分 配和放大作用 实验电路 mA mA IC EC IB IE RB EB C E B 3DG6 ?A 电路条件: ECEB 发射结正偏 集电结反偏 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 mA mA IC EC IB IE RB EB C E B 3DG6 ?A 1.测量结果 IB/mA 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 IC/mA ?0.001 0.50 1.00 1.60 2.20 2.90 IE/mA ?0.001 0.51 1.02 1.63 2.24 2.95 IC/ IB 50 50 53 55 58 ?IC/ ? IB 50 60 60 70 (1) 符合KCL定律 (2) IC和IE比IB大得多 (3) IB 很小的变化可以引起 IC很大的变化。 即：基极电流对集电极电流具有小量控制大量的作用，这就是晶体管的放大作用。 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 2.晶体管内部载流子的运动规律 (1) 发射区向基区注入多子电子， 形成发射极电流 IE。 I CE 多数向 BC 结方向扩散形成ICE。 IE 少数与空穴复合，形成 IBE 。 I BE 基区空 穴来源 基极电源提供(IB) 集电区少子漂移(ICBO) I CBO IB IBE ? IB + ICBO 即： IB = IBE – ICBO (3) 集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流 IC IC I C = ICE + ICBO (2)电子到达基区后 (基区空穴运动因浓度低而忽略) 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 3. 晶体管的电流分配关系 当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即： IB = I BN ? ICBO IC = ICN + ICBO (直流电流放大倍数） 总结： 1.晶体管在发射结正向偏置、集电结反向偏置的条件下具有电流放大作用。 2.晶体管的电流放大作用，实质上是基极电流对集电极电流的控制作用。 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 1.3.3 特性曲线 1.输入特性 输入 回路 输出 回路 与二极管特性相似 RC EC iB IE RB + uBE ? + uCE ? EB C E B iC + ? + ? + ? iB RB + uBE ? EB + ? 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 Si 管: (0.6 ? 0.8) V Ge管: (0.2 ? 0.3) V 取 0.7 V 取 0.2 V EB + ? RB 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 2.输出特性 1.调整RB使基极电流为某一数值。 2.基极电流不变，调整EC测量集电极电流和uCE 电压。 输出特性曲线 50 μA 40 μA 30 μA 10 μA IB = 0 20 μA uCE /V O 2 4 6 8 4 3 2 1 iC / mA mA IC EC IB RB EB C E B 3DG6 ?A RC V + uCE ? 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 iC / mA uCE /V 50 μA 40 μA 30 μA 20 μA 10 μA IB = 0 O 2 4 6 8 4 3 2 1 （1）截止区： IB ? 0 IC = ICEO ? 0 条件：两个结反偏 （2） 放大区： （3） 饱和区： uCE ? u BE uCB = uCE ? u BE ? 0 条件：两个结正偏 特点：I C ? ? IB 临界饱和时： uCE = uBE 深度饱和时： 0.3 V (硅管) U CE为： 0.1 V (锗管) 放大区 截止区 饱 和 区 条件：发射结正偏 集电结反偏 特点：水平、等间隔 ICEO 输出特性曲线 《电工技术基础与工程应用》-电子技术 iC / mA uCE /V 50 μA 40 μA 30 μA 20 μA 10 μA IB = 0 0