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m22三极管2讲解


60A 流特性。
40A
在放大区,发射结处
20A 于正向偏置、集电结处 IB=0 于反向偏置,晶体管工 12 UCE(V) 作于放大状态。
(2)截止区
IB =0 以下区域为截止区,有 IC 0 。 在截止区发射结处于反向偏置,集电结处于反
向偏置,晶体管工作于截止状态。
IC(mA )
饱4 和 区3
2
NPN VB>VE VC>VB
PNP VB<VE VC<VB
N
B
P
RC
N RB
E EB
EC
2. 2. 2 电流分配和放大原理
2、内部载流子传输过程
放大的条件uBE uCB
U
(发射结正偏)
on
0,即uCE uB(E 集电结反偏)
少数载流 子的运动
因集电区面积大,在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区
IB 0.04
IB 0.06
动态(交流)电流放大系数:
IC 2.30 1.50 40
IB 0.06 0.04
3) 当IB=0(基极开路)时, IC=ICEO,很小接近于0。
4) 要使晶体管起电流放大作用,发射极必须正向偏置, 集电极必须反偏。
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。
例:在UCE= 6 V时, 在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA; 在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
IC(mA )
在 Q1 点,有
4 3 2 1 03
Q2 Q1
69
100A
80A 60A
IC IB
1.5 0.04
37.5
由 Q1 和Q2点,得
40A 20A IB=0
Δ IC Δ IB
表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数,晶体
管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。
1. 电流放大系数
当晶体管接成发射极电路时,
直流电流放大系数
___
IC
注意:
IB
交流电流放大系数
Δ Δ
IC IB
和 的含义不同,但在特性曲线近于平行等
距并且ICE0 较小的情况下,两者数值接近。
常用晶体管的 值在20 ~ 200之间。
因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
扩散运动形成发射极电流IE,复合运动形成基极 电流IB,漂移运动形成集电极电流IC。
IB
A
RB +– EB
IC
mA
mA IE
+ EC

3. 各电极电流关系及电流放大作用
IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
UBE 0.6~0.7V PNP型锗管
UBE 0.2 ~ 0.3V
0.8 UBE(V)
死区电压: 硅管0.5V, 锗管0.1V。
2. 输出特性 IC f (UCE ) IB 常数
输出特性曲线通常分三个工作区:
IC(mA ) 4 3
2 放大区
1 03 6 9
(1) 放大区
100A 80A
在放大区有 IC= IB , 也称为线性区,具有恒
C IC B
IB E
IE
IB E
IE
结构特点:
集电区: 面积最大集电结 基极 B源自集电极 CN P N
基区:最薄, 掺杂浓度最低
发射结
E 发射极
发射区:掺 杂浓度最高
2. 2. 2 电流分配和放大原理
1. 三极管放大的外部条件 发射结正偏、集电结反偏
从电位的角度看:
C
发射结正偏 集电结反偏
发射结正偏 集电结反偏
IC(mA) <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 IE(mA) <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
结论:
1)三电极电流关系 IE = IB + IC 2) IC IB , IC IE
静态(直流)电流放大系数:
IC 1.50 37.5, IC 2.30 38.5
2.3 1.5 0.06 0.04
40
12 UCE(V)
在以后的计算中,一般作近似处理: = 。
2.集-基极反向截止电流 ICBO
ICBO
– A +
EC
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。
温度ICBO
3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO
– A +
IB=0
ICEO
100A
80A 60A 40A
(3)饱和区 当UCE UBE时,晶体
管工作于饱和状态。
在饱和区,IB IC, 发射结处于正向偏置,
集电结也处于正偏。
1 03 ICEO
20A IB=0
6 9 12 UCE(V)
截止区
深度饱和时,
硅管UCES 0.3V, 锗管UCES 0.1V。
2.2.4 主要参数
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。
2.2.3 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
ICEO受温度的影响大。 温度ICEO,所以IC 也相应增加。三极管的
温度特性较差。
4. 集电极最大允许电流 ICM
集电极电流 IC上升超过一定值时会导致三极管 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。
5. 集-射极反向击穿电压 U(BR)CEO
当集—射极之间的电压 UCE 超过一定的数值时, 三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、 基极开路时的击穿电压 U (BR) CEO。 6. 集PC电M极取最决大于允三许极耗管散允功许耗的P温C升M ,消耗功率过大, 温升过高会烧坏三极管。
测量晶体管特性的实验线路
IC
mA
IB
+
A
RB
+
V UBE + 输– 入回–路
V UCE
+ EC
输出回路 –

EB 共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
1. 输入特性 IB f (U ) BE UCE常数
特点:非线性
IB(A) 80 60 40 20
0.4
UCE1V
正常工作时发射结电压: NPN型硅管
2.2 三极管
本章要求: 一、理解三极管的电流分配和电流放大作用; 二、了解三极管的基本构造、工作原理和特性曲线, 理解主要参数的意义;
2.2 半导体三极管
2.2.1 基本结构
NPN型
PNP型
集电极
发射极 集电极
发射极
C NP N E
PN P
C
E
基极
基极
B
B
符号:
NPN型三极管
PNP型三极管
C IC B
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