三极管应用介绍教学课件PPT.pptxVIP

雙極型三極管(Bipolar Junction Transistor)介紹 一、BJT基本概念二、BJT在放大電路中的接法三、BJT的參數介紹四、BJT的開關特性五、BJT在數字電路中的應用 一、BJT的基本概念 : BJT 是指 Bipolar-Junction-Transistor，雙極結型晶體管，又稱為三極管。它與二極體的區別是有三個引出電極，基本組成架構仍然是PN結。 三個電極分別是 (Base )基極、(Collector ) 集電極、 (Emitter )發射極 。 三極管又分為NPN和PNP兩種，它們的架構示意圖如下︰ 二、BJT在放大電路中的接法： 在實際電路中，BJT有Common Emitter共射、Common Base共基、Common Collector共集三種不同接法，它們適用于不同的場合； (a) CE接法是指以基極和發射極作為輸入回路，發射極和集電極作為輸出回路，輸入、輸出回路共用了發射極。 CE接法有較高的放大倍數以及適中的輸入、輸出阻抗，常用于主放大電路。 下圖中，Eb將為基極提供合適的偏置電壓， Ec為集電極提供偏置電壓；Uce指集電極與發射極之間的電壓，Ube指基極與發射極之間的電壓。Ib、Ic分別為流過基極和集電極的電流。 三極管在電子電路中貢獻最大、最寶貴的特性是具有電流放大作用。 Ic=β× Ib Ie=Ic + Ib=(1+β) Ib從上面可以看出︰只要滿足偏置條件，集電極電流總是等于基極電流的一個常數倍β，這個常數可以透過加工工藝進行控制，其數值為幾十到幾千。從轉移關係看，可以說基極電流被三極管放大了β倍，成了集電極電流。 假若將一個外接信號疊加到基極電流中，那么就可以從集電極得到被電流放大了β倍的輸出信號。常數β稱為共發射極電流放大系數。 (b) 左邊的為BJT的CB接法交流等效，其輸入、輸出回路共用了基極，因其截止頻率在三種接法中最高，往往用于高頻放大器或者振蕩器設計； (c)上圖中右邊部分的為BJT的CC接法交流 等效原理圖，輸入、輸出回路共用了BJT的C極。 CC接法即是射極跟隨接法，它可以大幅度增加 負載阻抗，常常用于需負載隔離的場所。 NPN以及PNP管僅僅在極性上相反，對電源的要求相反。 三、BJT的參數介紹︰ BJT的參數是表明BJT性能的數據以及描述BJT安全使用範圍的物理量，是正確、可靠使用BJT的基礎。下面是設計電路時必須了解的參數︰ [1]共發射極電流放大系數β。分為兩種: 直流βd=Ic/Ib，交流βc=ΔIc/ΔIb。[2]BJT極間反向電流︰(a) Icbo: 集電極、基極反向飽和電流，即發射極開路時，從集電極到基極的反向電流；(b) Iceo: 集電極、發射極穿透電流，即基極 開路時，從集電極到發射極的洩漏電流。 Iceo=(1+βd)Icbo；(c) Iebo, 發射極、基極反向飽和電流，即集電極開路時從發射極到基極之間的反向電流；(d) Icer,基極與發射極之間外接電阻Ｒ時，從集電極到發射極之間的穿透電流。如果所接電阻Ｒ＝０, Icer=Icbo。[3]BJT的幾個極限參數︰ 極限參數對于實際設計時尤為重要，它們表明了器件所能承擔的極限量，若超限使用，就會使器件失效或者發生不可恢復性損傷﹗ (a) BVcbo-------發射極開路時的集電結反向擊穿電壓；(b) BVceo-------基極開路時，集電極與發射極之間的擊穿電壓； (c) BVcer-----B、E極間接有電阻時，集電極、發射極之間的擊穿電壓；(d) BVces-----B、E極間短路相接時，集電極、發射極之間的擊穿電壓；(e) BVcex----發射結施加反向電壓時，集電極、發射極之間的擊穿電壓；(f) BVebo----集電極開路時，發射結的反向擊穿電壓；(g) 集電極最大允許耗散功率Pcm 當三極管處于放大狀態時，集電結上有較 高反向電壓，並且有較大電流流過，因此 會有使集電極溫度升高的功率耗散，這個功率稱為Pc； Pc ≒ Ic ×Uce Pcm是指在一定環境溫度下集電結所能允許 的最大安全耗散功率，在這個功率以下工作器件才會比較安全，否則會損壞或者嚴重短命。Pcm 是受環境溫度影響的，溫度升高， Pcm將會相應變小﹗四、三極管的開關特性︰ 數字電路中的晶體三極管工作在開關狀態。 飽和狀態︰相當于開關閉合　 截止狀態︰相當于開關斷開。 在數字電路中，三極管作為開關元件，主要工作在飽和和截止兩種開關狀態，放大區只是極短暫的過渡狀態。三極管的三種工作狀態（a）電路 （b）輸