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
测量晶体管特性的实验线路
IC +
mA
IB
A
+
RB
V UCE 输出回路 –
+ –
V UBE 输入回路 – + – EB
EC
共发射极电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
基区：最薄， 掺杂浓度最低
基极 B
发射结
E 发射工作原理

视频 极性判断
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： NPN 发射结正偏 VB>VE 集电结反偏 VC>VB
C N B RB EB E P RC
发射结正偏 集电结反偏
RB
EB
IBE
E I E
N
I C I B (1 ) I CBO I B I CEO
若IB =0, 则 IC ICE0 集－射极穿透电流, 温度ICEO
忽略I CEO ，有 I C I B (常用公式)
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。
C B
Δ IC 2.3 1.5 40 Δ IB 0.06 0.04
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 + ICEO受温度的影响大。 IB=0 温度ICEO，所以IC ICEO 也相应增加。三极管的 温度特性较差。
3.三极管内部载流子的运动规律
集电结反偏， 有少子形成的 反向电流ICBO。 基区空穴 向发射区的 扩散可忽略。 B RB IBE E IE
C
ICBO ICE N P N
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。 EC
进入P 区的电 E B 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。
三极管
原理及应用
学习任务


了解三极管工作原理 三极管识别 放大作用
半导体三极管
1 基本结构
集电极 C 符号：
C
NPN型
N P N
发射极 E
集电极
基极
B
NPN型三极管
发射极 P N P E C 基极 B PNP型三极管
C IC
PNP型
IC B
IB
B
IB
E
IE
E
IE
结构特点：
集电区： 面积最大 集电结 集电极 C N P N
认识常见三极管的外形和封装
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三、注意事项
指针式万用表表笔在三极管检测过程一定要注意： 红表笔表示指针式万用表内部电池的负极，黑表笔 表示指针式万用表内部电池的正极。 准备工作：将指针式万用表档位旋转按钮调到RX1K 位置。完成欧姆调零工作。
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三、具体步骤
1、三颠倒，找基极；PN结，定极型。 三极管的内部等效图如下图所示，根据等效电路来进行检测判别。
4 主要参数
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 IB 注意：
交流电流放大系数
Δ IC ΔI B
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。
由三个极限参数可画出三极管的安全工作区 IC
ICM
ICUCE=PCM
安全工作区
O
U(BR)CEO
UCE
晶体管参数与温度的关系 1、温度每增加10C，ICBO增大一倍。硅管优 于锗管。 2、温度每升高 1C，UBE将减小 –(2~2.5)mV，
即晶体管具有负温度系数。
3、温度每升高 1C， 增加 0.5%~1.0%。
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1、三颠倒，找基极；PN结，定极型
1红2黑，阻值较小 1黑2红，阻值很大 2黑3红，阻值较小 2红3黑，阻值很大 1黑3红，阻值很大 1红3黑，阻值很大 本次检测的三极管为 NPN型，2脚为基极。
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1、三颠倒，找基极；PN结，定极型
1红2黑，阻值很大 1黑2红，阻值较小 2黑3红，阻值很大 2红3黑，阻值较小 1黑3红，阻值很大 1红3黑，阻值很大 本次检测的三极管为 PNP型，2脚为基极。
图1-2 加二极管保护H桥电路 左边电路图存在三个问题：
1、控制时，当Q1、Q2或者Q3、Q4同时导通时，就会使电源直接连接到地，使 电路短路，产生大电流，损坏器件。 2、由于电机线圈存在感应电动势，没有加二极 管进行保护，器件容易损坏，参 考电路如图1-2所示。 3、三极管的PN结电阻较大，当电流经过时功耗大。
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现今比较流行的三极管9011～9018系列为高 频小功率管，除9012和9015为PNP型管外， 其余均为NPN型管。 常用9011～9018、1815系列三极管管脚排列 如图所示。平面对着自己，引脚朝下，从左 至右依次是E、B 、C。
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H桥驱动电路介绍
----制作
图 1-1 H桥电路
2. 输出特性 I C f (U CE ) I
IC(mA )
4 100A
B 常 数
输出特性曲线通常分三个工作区：
(1) 放大区
3
2
1
O
在放大区有 IC= IB ， 也称为线性区，具有恒 80A 流特性。 60A 放大区 在放大区，发射结处 40A 于正向偏置、集电结处 20A 于反向偏置，晶体管工 IB=0 3 6 9 12 U (V) 作于放大状态。 CE
1. 输入特性 I B f (U BE ) U 特点:非线性 IB(A) 80 60 40
CE 常 数
UCE1V
20
O
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
0.4
0.8
UBE(V)
死区电压： 硅管0.5V， 锗管0.1V。
图1-2 MOS管H桥电路
图 1-3
PNP VB<VE VC<VB
N EC
2. 各电极电流关系及电流放大作用 IB(mA) 0 0.02 0.04 0.06
IC(mA) <0.001 0.70
IE(mA) 结论:
<0.001 0.72
1.50 1.54
2.30
2.36
0.08 3.10 3.18
0.10 3.95 4.05
1）三电极电流关系 IE = IB + IC 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。
改进电路方向： 1、使用场效应管代替三极管，能得到更小的损耗，更大的电流，且场效应管易于 集成，内部已经有二极管，不必额外增加。分立元件电路如图1-2所示。 2、控制时，避免Q1、Q2同时导通造成短路。 为了解决电路短路问题，可以与数字门电路搭配使用，如图1-3所示。通过门电 路，可以在硬件电路上保证Q1与Q2、Q3与Q4不同时导通，造成短路。
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。
3. 三极管内部载流子的运动规律
IC = ICE+ICBO ICE IB = IBE- ICBO IBE
C IC ICBO ICE N P
ICE 与 IBE 之比称为共 发射极电流放大倍数
IB
B
EC
I CE I C I CBO I C I BE I B I CBO I B
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2、判别集电极（NPN型）
假设1管脚为集电极，指针 偏转较大（很小）。 假设3管脚为集电极，指针 偏很小（较大）。 判别结果： 1脚为集电极(发射极），3脚为 发射极（集电极）。
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2、判别集电极（PNP型）
假设1管脚为集电极，指针 偏转大(很小）。 假设3管脚为集电极，指针 偏很小（较大）。 判别结果： 1脚为集电极（发射极），3脚 为发射极（集电极）。
如图所示，因为原始电路在外观上与字母H相似，所以该电路称为H桥电路。H 桥电路主要目的是提供大电流的回路，用来驱动电机。由于普通控制器IO口的输 出电流能力有限，远远满足不了电机驱动的要求，IO口通过控制相应器件来间接 控制大电流。 图中通过三极管简单介绍下H桥工作原理。当Q1基极低电平时，Q2基极低电平 时导通时，Q3基极高电平，Q4基极高电平时，电流流向如图所示。当要控制电机 方向转动时，导通Q3与Q2，Q1与Q4不导通，这样就实现反向控制。
（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。 （3）饱和区 IC(mA ) 当UCE UBE时，晶 100 A 饱 4 体管工作于饱和状态。 和 80A 3 在饱和区，IB IC， 区 60A 发射结处于正向偏置， 2 40A 集电结也处于正偏。 20A 1 深度饱和时， IB=0 硅管 U 0.3V ， CES O 3 6 9 12 U (V) CE 锗管UCES 0.1V。 截止区