三极管工作的原理总结.pptx

三极管工作的原理总结

目录

三极管基本结构与分类

电流放大原理及特性曲线

偏置电路对三极管工作状态影响

三极管在放大电路中应用

目录

频率响应与失真现象探讨

三极管选型与使用注意事项

01

三极管基本结构与分类

由三个半导体组成，包括两个N型和一个P型半导体，中间层为P型半导体，两侧为N型半导体。

NPN型三极管

与NPN型相反，由两个P型和一个N型半导体组成，中间层为N型半导体，两侧为P型半导体。

PNP型三极管

NPN与PNP型三极管

三极管具有三个电极，分别为基极（B）、发射极（E）和集电极（C），其中基极控制电流的通断。

结构特点

当基极接收到输入信号时，会控制发射极与集电极之间的电流通断。具体来说，当基极电流增大时，发射极与集电极之间的电流也会相应增大；反之，当基极电流减小时，发射极与集电极之间的电流也会减小。

工作原理

符号识别

三极管的电路符号包括箭头、类型和引脚标识。箭头指向表示电流的流向，类型标识表示NPN或PNP型，引脚标识表示基极、发射极和集电极。

参数解读

三极管的主要参数包括电流放大系数（β）、反向饱和电流（Iceo）、集电极最大允许电流（Icm）和反向击穿电压（Vbr）等。这些参数反映了三极管的性能和使用范围。

02

电流放大原理及特性曲线

输入特性曲线

描述基极电流IB与基-射极间电压VBE之间的关系。当VCE为不同定值时，输入特性曲线是一组向右开口的曲线，随着VCE的增大，曲线间距逐渐减小。

输出特性曲线

描述集电极电流IC与基-射极间电压VBE和集-射极间电压VCE之间的关系。当IB为不同定值时，输出特性曲线是一组向右上方倾斜的直线族，随着IB的增大，直线斜率逐渐增大。

输入/输出特性曲线分析

三极管的电流放大倍数β定义为集电极电流IC与基极电流IB之比，即β=IC/IB。

在输入特性曲线上确定基极电流IB的值，然后在输出特性曲线上找到对应的集电极电流IC的值，通过计算得到β值。

电流放大倍数β值计算

β值计算

β值定义

截止区

01

当基极电流IB小于某一临界值时，三极管处于截止状态，此时集电极电流IC几乎为零，相当于开关断开。

放大区

02

当基极电流IB在某一范围内变化时，三极管处于放大状态，此时集电极电流IC随IB的变化而变化，且变化幅度大于IB的变化幅度，实现电流的放大功能。

饱和区

03

当基极电流IB大于某一临界值时，三极管处于饱和状态，此时集电极电流IC达到最大值并趋于稳定，相当于开关闭合。

截止、放大和饱和区域划分

03

偏置电路对三极管工作状态影响

03

缺点

受温度影响较大，稳定性较差；且无法适应不同β值的三极管。

01

原理

固定偏置电路是通过电阻将三极管的基极与电源或地相连，为三极管提供固定的偏置电压，使其工作在放大区。

02

优点

电路简单，易于实现。

固定偏置电路原理及优缺点

分压式偏置电路原理及优缺点

原理

分压式偏置电路是通过两个电阻分压为三极管的基极提供偏置电压，可以稳定静态工作点，减小温度对三极管工作状态的影响。

优点

稳定性好，可以适应不同β值的三极管；温度稳定性优于固定偏置电路。

缺点

电路相对复杂，需要两个电阻；且对电阻的精度有一定要求。

温度补偿型偏置电路介绍

优点

具有更好的温度稳定性，可以减小温度变化对三极管工作状态的影响。

缺点

电路相对复杂，成本较高；且对元件的精度和一致性有一定要求。

04

三极管在放大电路中应用

输入信号加在基极和发射极之间，引起基极电流的变化。

集电极电流的变化在集电极电阻上产生较大的电压变化，从而实现电压放大。

基极电流的微小变化会控制集电极电流产生较大的变化，这是三极管的电流放大作用。

共射极放大电路具有电压和电流放大作用，但输出电压与输入电压反相。

共射极放大电路原理分析

发射极电流的变化会影响集电极电流的变化，从而实现电流放大。

共基极放大电路只有电压放大作用，且输出电压与输入电压同相，具有高频特性好的特点。

输入

标题

02

01

04

03

共集电极放大电路原理分析

输入信号加在基极和集电极之间，使集电极电流产生变化。

共集电极放大电路具有电压放大作用，但放大倍数小于1，且输出电压与输入电压同相，具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点。

由于输出电压取自发射极，因此也称为射极输出器或射随器。

集电极电流的变化会通过发射极电阻引起发射极电压的变化，从而实现电压放大。

05

频率响应与失真现象探讨

频率响应特性曲线解读

01

频率响应特性曲线描述了三极管在不同频率下的放大倍数和相位变化。

02

在低频段，三极管的放大倍数较高，且相位变化较小。

03

随着频率的增加，三极管的放大倍数逐渐降低，相位变化也逐渐增大。

04

当频率达到某一特定值时，三极管的放大倍数急剧下降，相位变化也变得更加明显，这被称为三极管的