双极型半导体三极管.pptVIP

三极管的结构三极管的工作原理三极管的伏安特性三极管的主要参数三极管概述2.1双极型半导体三极管三极管概述两种载流子（空穴和自由电子）参与导电。通常简称为三极管、晶体管或BJT（即BipolarJunctionTransistor）。依靠一种载流子（多子）导电。依靠电场效应工作，故通常称为场效应管，简称FET（即FieldEffectTransistor）。双极型三极管单极型三极管半导体三极管半导体三极管常见外形2.1.1三极管的结构ECBNPN型结构特点发射区掺杂浓度很高基区薄且掺杂浓度很低集电结面积大+ECBPNP型2.1.2三极管的工作原理三极管由两个PN结构成。

根据PN结偏置方式的不同，三极管有四种工作状态：一、三极管的四种工作状态及其偏置条件当发射结正偏、集电结反偏时，工作于放大状态；当发射结和集电结均正偏时，工作于饱和状态；当发射结和集电结均反偏时，工作于截止状态。当发射结反偏、集电结正偏时，工作于倒置状态。实际常用的工作状态为前三种。二、放大状态1.偏置条件：发射结正偏、集电结反偏共发射极放大电路发射区向基区发射多子，其中极少部分在基区复合形成电流IBN，而绝大部分被集电区收集形成电流ICN。IB=IBN–ICBO?IBNIC=ICN+ICBO?ICNIC和IB由IE按一定比例分配得到。2.载流子运动规律与电流分配关系二、放大状态续穿透电流IE=IC+IB通常用表示这种电流分配关系。称为共发射极直流电流放大系数，反映三极管的电流放大能力。二、放大状态续若VBB有增量ΔVBB，则UBE变为（UBE＋ΔUBE）；IE变化为（IE＋ΔIE）；根据分配比例，IB、IC分别变为（IB＋ΔIB）和（IC＋ΔIC）。定义：3.电流放大的原理β称为共发射极交流电流放大系数其值通常在20~200之间，因此输出电流信号ΔIC远大于输入电流信号ΔIB，三极管具有电流放大作用。－放大状态下，β?β且几乎为常数，一般不加区分。二、饱和状态工作原理集电结正偏不利于集电区收集电子，发射区扩散到基区的电子中将有较多的在基区复合形成IB，IC不像放大状态时那样按比例得到，将失去电流放大能力。偏置条件：发射结和集电结均正偏二、饱和状态续

饱和压降用UCES表示，对NPN型硅管UCES?0.3VC、E之间压降很小

等效为开关合上三极管不具有放大作用3.工作特点偏置条件：发射结和集电结均反偏工作特点：IB?0、IC?0、IE?0，三极管不具有放大作用，集射极间等效为开关断开12三、截止状态01实现放大的条件：内部条件：发射区高掺杂，基区很薄且02低掺杂，集电结面积较大。03外部条件：发射结正偏，集电结反偏。04放大原理：发射区向基区发射多子，其中的极少部分在基区05复合形成电流IB，而绝大部分被集电区收集形成06电流IC，电流分配关系为IC?βIB。β很大，因此07当IB有微小的变化ΔIB时，IC相应地就有较大的08变化ΔIC=βΔIB，从而实现了电流放大作用。三极管主要作用：放大小结小结小结三极管常用工作状态：放大、饱和、截止。工作于哪种状态由发射结和集电结的偏置方式决定。只有在放大状态才有放大作用，饱和时C、E之间近似为开关合上，截止时C、E之间近似为开关断开。2.1.3三极管的伏安特性NPN硅管的典型输入特性曲线一、输入特性iCRCVCCiBIERB+uBE?+uCE?VBBCEB+?+?当uCE?1V时，输入特性曲线基本重合。导通电压UBE(on)硅管：(0.6?0.8)V锗管：(0.2?0.3)V取0.7V取0.2V二、输出特性NPN硅管的典型输出特性曲线饱和区特点：靠近纵轴，IC基本不受IB控制，而随着UCE减小迅速减小。UCES：NPN硅管0.3V，NPN锗管0.1ViCRCVCCiBIERB+uBE?+uCE?VBBCEB+?+?放大区特点：特性曲线几乎与横轴平行且间隔均匀。因此具有恒流输出和电流线性放大特点