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晶体三极管及其应用凉州区职业中专李建厅 晶体三极管及其应用第3讲教学目 标1. 了解三极管的结构，理解其工作原理；2. 掌握三极管的伏安特性和主要参数；3. 会判断三极管的工作状态。教学重点三极管的性质及工作状态判断教学难点三极管的电流放大原理 半导体三极管◇半导体三极管具有电流放大作用，它分为双极型和单极型两种类型。◇双极型半导体三极管（BJT,Bipolar Junction Transistor），又称为晶体三 极管，简称三极管。因工作时有空穴和电子两种载流子参与导电而得名。◇单极型半导体三极管又称场效应管（FET,Field EffectTransistor），它是一种利用电场效应控制输出电流的半导体三 极管，工作时只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故称单极型半导体三极管。 晶体三极管一、晶体三极管的结构与原理二、晶体三极管的特性曲线三、晶体三极管的工作状态四、晶体三极管的主要参数五、晶体三极管的识别与检测六、晶体三极管的选用 一、晶体三极管的结构与工作原理1、三极管结构、符号和分类为什么有孔？大功率管小功率管中功率管多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大晶体管有三个极、三个区、两个PN结。 晶体三极管 分类：按材料分：硅管、锗管按结构分：、NPN PNP按使用频率分： 低频管、高频管按功率分：小功率管 500 mW中功率管0.5 ?1 W大功率管 1 W 二、晶体管的放大原理少数载流子的运动因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区基区空穴的扩散扩散运动形成发射极电流I ，复合运动形成基极电E流I ，漂移运动形成集电极电流I 。BC 实验ic+CiBb+共射极放大电路uCE- e-uUCCBEiUEBB发射结正偏：VbVe集电结反偏：VcVb表1-1 电流单位：mAiBiCiE0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.100.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.950.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 ? 电流分配： I ＝I ＋IE B C? I －扩散运动形成的电流E? I －复合运动形成的电流B? I －漂移运动形成的电流C交流电流放大系数集电结反向电流直流电流放大系数穿透电流晶体管的电流放大作用 三、晶体管的共射输入特性和输出特性对于小功率晶体管，1、输入特性U 大于1VCE的一条输入特性曲线可以取代U 大CE于1V的所有输入特性曲线。硅管：(0.6 ? 0.8) V 取 0.7 V锗管：(0.2 ? 0.3) V 取 0.2 V导通电压UBE(on) 2、输出特性（动画2-2）iC / mA43250 μA（1）截止区：IB ? 040 μA30 μA20 μA10 μAI = I ? 0CCEO1条件：两个结均反偏ICEO截止区IB = 0O246u /V8CE （2）放大区iC / mA432150 μA40 μA30 μA20 μA10 μA放大区条件：发射结正偏集电结反偏特点：截止区水平等间隔 ICEOIB = 0O246u /V8CE （3） 饱和区u ? ui / mAC43250 μA40 μA30 μA20 μA10 μA饱CEBEu = u ? u ? 0和区CBCEBE放大区条件：两个结正偏特点：I ? ? I1CBI截止区IB = 0CEOO246u /V8CE临界饱和时：u = u BECE0.3 V (硅管)0.1 V (锗管)UCE(SAT)=深度饱和时： 3、温度对特性曲线的影响（1） 温度升高，输入特性曲线向左移。T2 T1O温度每升高1?C，U ? (2 ? 2.5) mV。BE温度每升高10?C，I 约增大1 倍。CBO （ 2） 温度升高，输出特性曲线向上移。iT2 T1Ci = 0i = 0BBi = 0OBuCE温度每升高1?C，? ?(0.5 ? 1)%。输出特性曲线间距增大。 三、晶体三极管的工作状 态三种工作状态 判断导通还是截止：U U 则导通以 NPN为例：BE(th)U U 则截止BE(th)状态 电流关系条 件发射结正偏集电结反偏I = ?I放大CBI C ? ? IB两个结正偏饱和I 0, I = 0截止两个结反偏BC 判断饱和还是放大：（1） 电位判别法NPN 管U U U放大CBEU U ? U饱和ECBPNP 管U U U放大CBEU U ? U 饱和ECB（2）电流判别法I I 则放大I I 则饱和BBSBBS 四、晶体三极管的主要参数1、电流放大系数i / mA50 μA40 μA30 μA20 μA10 μAIB = 06 84 C（1） 共发