9章 二极管和晶体管.ppt

第九章 二极管和晶体管 （4）稳定电流IZ 为稳压管正常工作时的参考电流值。手册上给出的稳定电压和动态电阻都是对应于这个电流附近的数值。 （5）额定功率PZ和最大稳定电流IZM PZ为稳压管允许结温下的最大功率损耗。IZM为稳压管允许通过的最大电流。 §9.5 晶体管 半导体三极管也称晶体管，是最重要的一种半导体器件。它的放大作用和开关作用促使了电子技术的飞跃发展。 半导体三极管 单极型三极管(场效应管)： 这种三极管工作时，参与导电的载流子只有一种（电子或空穴）。 双极型三极管： 这种三极管工作时，电子、空穴都参与导电。 1 基本结构 同二极管一样，三极管也是由PN结加上电极引线和管壳而组成的。但三极管有两个PN结，三个电极引线。 三极管 NPN型（硅管多为NPN型，属3D系列） PNP型（锗管多为PNP型，属3A系列） N N P B C E 基极 发射极 集电极 发射结 集电结 发射区 基区 集电区 P P N B C E 基极 发射极 集电极 发射结 集电结 发射区 基区 集电区 NPN型 PNP型 结构示意图 注意： （1）一般基区作的很薄，掺杂浓度很低。 （2）发射区的掺杂浓度高于集电区，而集电区的尺寸大于发射区，所以二者不能互换。 B E C T B E C T 电路符号和文字符号 NPN型 PNP型 2 电流放大作用 三极管具有电流放大作用，这是由其内部结构的特殊性和外部条件所决定的。放大的外部条件是： （1）发射结上要加正向电压（正向偏置）； （2）集电结上要加反向电压（反向偏置）。 若|UCE ||UBE|0 所以三极管的发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置，满足放大的外部条件。 三极管电流放大作用的实验电路，其中三极管为 NPN型 实验： 改变RB ，测量IB、IC、IE。 5.58 4.06 2.54 1.02 0.001 IE /mA 5.50 4.00 2.50 1.00 0.001 IC /mA 0.08 0.06 0.04 0.02 0 IB/mA UBB RB UCC B E C T RC IB IC IE ?A mA UBE V UCE V mA 5.58 4.06 2.54 1.02 0.001 IE /mA 5.50 4.00 2.50 1.00 0.001 IC /mA 0.08 0.06 0.04 0.02 0 IB/mA 结论： （1）IB+IC=IE （满足KCL） （2）IE≈ICIB （3）IB虽然很小，但对IC有控制作用，即IB变大时，IC也跟着变大；IB的较小变化将会引起IC的较大变化。这就是三极管的电流放大作用。 定义： 称为晶体管的静态 （直流）电流放大系数 称为晶体管的动态 （交流）电流放大系数 二者一般并不严格区分 共发射极接法 UBB RB UCC B E C T RC IB IC IE ?A mA UBE V UCE V mA 例 5.58 4.06 2.54 1.02 0.001 IE /mA 5.50 4.00 2.50 1.00 0.001 IC /mA 0.08 0.06 0.04 0.02 0 IB/mA 3 特性曲线 实验电路 三极管的特性曲线是用来反映三极管各级电压和电流之间相互关系的曲线。最常用的是共发射极接法时的输入特性曲线和输出特性曲线。 UBB RB UCC B E C T RC IB IC IE ?A mA UBE V UCE V mA 输入特性曲线 IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 UCE?1V 工作电压： 硅管UBE≈0.6~0.7V,锗管UBE为0.3左右。 死区电压：硅管0.5V，锗管0.2V。 输入特性曲线应为一组曲线，但当UCE?1V（对应于硅管）时，各曲线是重合的。 输出特性曲线 为一组曲线 分 三 个 区 IC(mA) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A IC(mA) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 放大区：IC=?IB， 这时发射结处于正向偏置，集电结处于反向偏置。 IC(mA) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 截止区：IB=0, IC≈0， 这时UBE 死区电压。 IC(mA) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 饱和区：?IBIC， 这时UCE≈0.3， UCE UBE， 发射结和集电结都处于正