2016模拟电路基础（电工版）授课教案：特种二极管BJT.docVIP

模拟电路基础授课教案 BJT（2）（复习） 任课教师：李川 授课日期：_______ 目标：了解各特种二极管的用途 了解二极管的结构、类型、符号 掌握稳压二极管的伏安特性 理解晶体管的输出特性曲线 重点：稳压二极管的伏安特性、晶体管的输出特性曲线 难点：晶体管的输入特性曲线的理解 画测试电路复习输入特性曲线 一、输出特性曲线（Output characteristic curves） 1．方程 输出特性曲线方程式：iC= f(uBE)∣iB=常数。 2．输出特性曲线测试 测试时，先调节RP1使iB为某一值固定不变，再调节RP2，得到与之对应的uCE和iC值，根据所对应的值可在直角坐标系中画出一条曲线。重复上述步骤，可得不同IB值的曲线族，如图1.3.5所示。由图可知： 图1.3.5 共射输出特性曲线 (1)曲线起始部分较陡，且不同iB曲线的上升部分几乎重合。 (2)对一条曲线而言，uCE增大，iC增大，但当uCE大于0.3V左右以后，曲线较平坦，只略有上翘。这说明三极管具有恒流特性。 (3)输出特性曲线不是直线，是非线性的，说明三极管是一种非线性器件。 3．三极管输出特性曲线的四个区 (1)放大区（Active region） 是指iB＞0和uCE＞0.3V的区域，即曲线的平坦部分。放大区的特点：① Je正偏，Jc反偏，且为0.7V(硅管)或0.2V(锗管)；＞1V；② iC＝βiB，体现了三极管的放大作用。曲线间隔的大小反映小，即β值的大小；③iC大小与uCE基本无关。 (2)饱和区（Saturation region） 是指iB＞0，uCE ≤0.3V的区域。饱和区的特点：①Je、 Jc均为正偏，且为0.7 V(硅管)或0.2V(锗管)；＝0.3V(硅管)或0.1V(锗管)。② iC不受iB控制，即失去放大作用。③当uBE=uCE时，集电结零偏，为临界饱和状态。此时UCE称为饱和压降，用UCE(sat)表示；大小为0.3V(硅管)或0.1V(锗管)。 (3)截止区(Cutoff region) 是指iB=0曲线以下的区域。特点：Je反偏或零偏，Jc反偏，管子失去放大作用，处于截止状态，iC很小。此时的iC称为三极管的穿透电流ICEO。 (4)击穿区(Breakdown region) 当三极管uCE增大到某一值时，iC将急剧增加，特性曲线迅速上翘，这时三极管发生击穿。工作时应避免管子击穿。 4．PNP管特性曲线 由于电源电压极性和电流方向不同，PNP管与NPN管的特性曲线是相反、“倒置”的。 二、三极管的主要参数及温度对特性的影响 三极管的参数用来表征管子性能优劣和适用范围，它是合理选用三极管的依据。 1．电流放大系数（Current amplification factor） 电流放大系数是表征三极管放大能力的参数。电路工作状态有两种：电路无交流信号输入而工作在直流状态时，称为静态；电路有交流信号输入而工作在交流状态时，称为动态。 （1）共射电流放大系数 ，常数，前者反映静态时集电极电流与基极电流之比值；而后者反映动态时的电流放大作用。一般与β数值相近，在实际应用中=β，本课程统一用β表示。（在输出特性曲线中求、β） （2）β与温度的关系 温度升高，β值增大。每升高1℃，β值增加0.5%～1%，反映在输出特性曲线上就是各条曲线的间距增大。 *（3）共基电流放大系数（自学） ，常数，前者反映静态时集电极电流与发射极电流之比值，而后者反映动态时的电流放大作用。 *（4）α与β的关系（自学） 。 2．极间反向电流 极间反向电流是由少数载流子形成的，其大小表征了管子的温度特性。 （1）ICBO指发射极开路时，集电极和基极之间的反向饱和电流。ICBO很小，温度升高，ICBO增加。一般硅管热稳定性比锗管好。图1.3.6（a）为该参数的测试电路。 （2）ICEO是指基极开路时，集电极和发射极之间的反向饱和电流，又称为穿透电流。ICEO=(1+β) ICBO 图1.3.6 极间反向电流的测量 a)测量ICBO的电路 b)测量ICEO的电路 3．极限参数 它是表征三极管能安全工作的参数。 （1）集电极最大允许电流ICM(Maximum allowable collector current) 是指当β下降到正常β值的2/3时所对应的IC值。当IC超过这个值时，放大性能下降或损坏管子。 （2）反向击穿电压（Reverse breakdown voltage） U(BR)CBO 发射极开路时，集电极－基极之间允许施加的最高反向电压，超过此值，集电结发生反向击穿。 U(BR)EBO 集电极开路时，发射极－基极之间允许施加的最高反向电压。 U(BR)CEO