二极管和晶体管专题.ppt

14.5 半导体三极管 晶体管的结构示意图和表示符号 (a)NPN型晶体管； (a) N N C E B P C E T B IB IE IC (b) B E C P P N E T C B IB IE IC (b)PNP型晶体管 C E 发射区 集电区 基区 集电结 发射结 N N P 基极 发射极 集电极 B C E 发射区 集电区 基区 P 发射结 P 集电结 N 集电极 发射极 基极 B 基区：最薄， 掺杂浓度最低 发射区：掺 杂浓度最高 发射结 集电结 B E C N N P 基极 发射极 集电极 结构特点： 集电区： 面积最大 14. 5. 2 电流分配和放大原理 1. 三极管放大的外部条件 B E C N N P 发射结正偏、集电结反偏 PNP 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB 从电位的角度看： NPN 发射结正偏 VBVE 集电结反偏 VCVB EB RB EC RC 晶体管电流放大的实验电路  设 EC = 6 V，改变可变电阻 RB, 则基极电流 IB、集电极电流 IC 和发射极电流 IE 都发生变化，测量结果如下表： 2. 各电极电流关系及电流放大作用 mA ?A V V mA IC EC IB IE RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 晶体管电流测量数据 IB(mA) IC(mA) IE(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 结论: (1) IE = IB + IC 符合基尔霍夫定律 (2) IC ?? IB ， IC ? IE (3) ? IC ?? ? IB 把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。 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CCCS器件。 + UBE ? IC IE IB C T E B ? ? ? ? + UCE ? (a) NPN 型晶体管； + UBE ? IB IE IC C T E B ? ? ? ? + UCE ? 电流方向和发射结与集电结的极性 (4) 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向 偏置，集电结必须反向偏置。 (b) PNP 型晶体管 3.三极管内部载流子的运动规律 B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 　进入P 区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。 从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 3. 三极管内部载流子的运动规律 IC = ICE+ICBO ? ICE IC IB B E C N N P EB RB EC IE IBE ICE ICBO IB = IBE- ICBO ? IBE ICE 与 IBE 之比称为共发射极电流放大倍数 集－射极穿透电流, 温度??ICEO? (常用公式) 若IB =0, 则 IC? ICE0 14.5.3 特性曲线 即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。 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 共发射极电路 输入回路 输出回路 测量晶体管特性的实验线路 mA ?A V V IC EC IB RB + UBE ? + UCE ? EB C E B 3DG100 1. 输入特性 特点:非线性 正常工作时发射结电压： NPN型硅管 UBE ? 0.6 ~ 0.7V PNP型锗管 UBE ? ?0.2 ~ ? 0.3V 3DG100晶体管的 输入特性曲线 O 0.4 0.8 IB/?A UBE/V UCE≥1V 60 40 20 80 死区电压：硅管0.5V，锗管