iB= 0 时，iC = ICEO。 硅管约等于 1 A ，锗管 约为几十 ~ 几百微安。 两个结都处于反向偏置。
20
2、输出特性
(2) 放大区： 条件：发射结正偏 集电结反偏
iC f (uCE ) iB 常数
对 NPN 管 uBE > 0，uBC < 0
特点：各条输出特性曲 线比较平坦，近似为水平线， 且等间隔。
N
集电结
c
N P
基区
发射结 b
发射区
发射极 e
(b)PNP 型
e
符号
5
1.3.2 晶体管的电流放大原理
以 NPN 型晶体三极管为例讨论
c N b
c
晶体管若实 现放大，必须从 晶体管内部结构 和外部所加电源 的极性来保证。
表面看
P
N
b
不具备 放大作用
e
6
e
c N b P P N N
晶体管内部结构要求： 1） 发射区高掺杂。 2） 基区做得很薄。通常只有 几微米到几十微米，而且掺杂较 少。 3） 集电结面积大。
iC f (uCE ) iB 常数
饱和管压降 UCES < 0.4 V(硅管)，UCES< 0. 2 V(锗管)
22
1.3.4 晶体管的主要参数
三极管的连接方式
IC C1 IB + Rb UBB T C + 2 Rc C1 + IE IC C2 + Rc UCC
(b)共基极接法
23
Re UEE
IC IB
共射极直流电流放大系数 近似等于 IC 与 IB 之比。 一般 值约为几十 ~ 几百。
14
（2）交流电流放大系数
在共射极放大电路中，当有输入电压∆ui作用时，则 晶体管的基极电流将在IB的基础上叠加动态电流∆iB， 集电极电流也将在IC的基础上叠加动态电流∆iC。通常 将集电极电流变化量∆iC与基电极电流变化量∆iB之比定 义为共射极交流电流放大系数，用 表示。即：
输入特性：对共发射极放大电路
而言，输入特性曲线是描述基极电 流iB与电压uBE之间的关系。 IB RB 输出特性：是 A 描述集电极电流 输入 回路 iC与电压uCE之间 UBB 的关系。
IC

mA
RC


+
UCC
b

VU
c UCE 输出 UCE 回路 e V


BE
共射特性曲线测试电路
A
ICBO b
c ( a) I CBO
测量电 e 路
(4)集电极和发射极之间的反向饱和电流 ICEO 当 b 开路时， c 和 e 之间的电流。
I CEO (1 ) I CB O
b
c
e
A
值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。
ICEO
(b)ICEO 测量电 路
25
2. 交流参数
交流参数是交流条件下起作用的参数， 它反映三极管对动态信号的性能指标。
c
合金型三极管制作工艺：在 N 型锗片(基区)两边各置一 个铟球，加温铟被熔化并与 N 型锗接触，冷却后形成两个 P 型区，集电区接触面大，发射区掺杂浓度高。
3
集电极 c
集电区
N
基极 b
集电结 基区 发射结 b
c
P N
发射区
符号 发射极 e
(a)NPN 型
e
4
集电极 c 集电区 P N 基极 b
Rb P
N
N
+
RC
+ ui ~
UBB

uo

UCC
+ ui ~
UBB

Rb
+
RC
uo

UCC (b) PNP 型
(a) NPN 型
29
PNP 三极管电流和电 压实际方向。
c IC IB b
( ) ( )
PNP 三 极 管 各极 电 流 和电压的规定正方向。
C
IC IB
+
UCE

UCE IE ( +) e
17
1、输入特性
RB IB b UBB
+ UBE _
iB f ( uBE ) u
曲线
CE 常数
c e
(1) uCE = 0 时的输入特性 IB 当 uCE = 0 时，基极和发射 极之间相当于两个 PN 结并联。 所以，当 b、e 之间加正向电压 时，应为两个二极管并联后的 正向伏安特性。
双极型三极管(BJT)
又称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管。 (Bipolar Junction Transistor) 三极管的外形如下图所示。
(a)
(b)
(c)
三极管有两种类型：NPN 和 PNP 型。主要以 NPN 1 型为例进行讨论。
1.3.1 晶体管的结构
常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。

I Cn IE
一般可达 0.95 ~ 0.99
I C I CN I CBO I E I CBO 当 I CBO I C 时 ， 可将其忽略，则 IC IE
(1)
为共基极直流放大系数12将(1)式代入IE = IC + IB 得
I C ( I C I B ) I CBO 1 IB I CBO 1 1 I B (1 ) I CBO
U(BR)CBO ：发射极开 路时，集电极和基极之间 的反向击穿电压。 安全工作区同时要受 PCM 、 ICM 和 U(BR)CEO 限制。
iC
过流区
ICM
安 全
过 损
工作 区
O
耗 区
过 电 压 uCE
28
U(BR)CEO
﹡1.3.5 PNP 型三极管
放大原理与 NPN 型基本相同，但为了保证发射结 正偏，集电结反偏，外加电源的极性与 NPN 正好相反。
UCC
(a)共发射极接法
1、直流参数
是表征管子在直流电压作用下的参数。 有以下几个： (1)共基直流电流放大系数 忽略反向饱和电流 ICBO 时，
IC IE
(2)共射直流电流放大系数
忽略穿透电流 ICEO 时，
IC IB
24
(3) 集电极和基极之间的反向饱和电流 ICBO 小功率锗管 ICBO 约为几微 安；硅管的 ICBO 小，有的为纳 安数量级。
共射电流放大系数
Δ i C ΔiB
ΔiC ΔiE
同样∆iC与∆iE之比定义为共基极交流电流放大系数。
共基电流放大系数
15
根据 和 的定义，以及三极管中三个电流的关 系，可得
ΔiC ΔiC ΔiB ΔiE ΔiB ΔiC iB iB 1
O
c UBB iB/A
+b UBE _ e
uCE 0
uBE / V
18
(2) uCE > 0 时的输入特性曲线
当 uCE > 0 时，这个电压有利于将发射区扩散到基区的 电子收集到集电极。 uCE > uBE，三极管处于放大状态。 * 特性右移(因集电 结开始吸引电子)
iC RB UBB iB
A

mA
RC
* uCE ≥ 1 V，特性
曲线重合。
iB/A uCE 0


b
c e

V
V UCE


UCC
uCE 2V
O
UBE
19 uBE / V uCE ≥ 1 时的输入特性具有实用意义。
2、输出特性
iC f (uCE ) iB 常数
划分三个区：截止区、 放大区和饱和区。
(1)截止区 域。 iB ≤ 0 的区
e
7
晶体管放大的外部条件：
外加电源的极性应使发射结
处于正向偏置状态，而集电 结处于反向偏置状态。
RB UCC UBB RC
8
1. 三极管中载流子运动过程
c Rc
IB
b Rb e
（1） 发射 发射区的 电子越过发射结扩散到 基区，基区的空穴扩散 到发射区—形成发射极 电流 IE (基区多子数目较 少，空穴电流可忽略)。
10
Rc
e
IE
2.三极管的电流分配关系
IC = ICN + ICBO IE = ICN + IBN + ICBO = IEN+ IEP IB=IBN+IPE-ICBO
RC
三个极的电流之间满足节 点电流定律，即
IE = IC + IB
RB
UCC
UBB
11
3. 晶体管电流放大系数
(1)直流电流放大系数 一般要求 ICN 在 IE 中占的比例尽量大。而二者之比 称直流电流放大系数，即
IE
（ 2 ） 复合和扩散 电 子到达基区，少数与空穴 复合形成基极电流 Ibn，复 合掉的空穴由 UBB 补充。 多数电子在基区继续扩 散，到达集电结的一侧。 9
1. 三极管中载流子运动过程
c
ICBO
IC
Rb
IB
b
（ 3 ） 收集 集电结反 偏，有利于收集基区扩散 过来的电子而形成集电极 电流 Icn。 其能量来自外接电源 UCC 。 另外，集电区和基区 的少子在外电场的作用下 将进行漂移运动而形成反 向饱和电流，用ICBO表示。
将 iC 与 uCE 乘积等于规 定的 PCM 值各点连接起来， 可得一条双曲线。
iCuCE < PCM 为安全工作区 iCuCE > PCM 为过损耗区