模块二(一)三极管

1、半导体三极管半导体三极管 晶体三极管的结构符号和类型简介晶体三极管的结构符号和类型简介 晶体三极管的电流放大作用晶体三极管的电流放大作用晶体三极管的晶体三极管的UI特性曲线特性曲线晶体三极管的主要参数晶体三极管的主要参数一、晶体三极管的结构符号和类型简介一、晶体三极管的结构符号和类型简介(a) 小功率管小功率管 (b) 小功率管小功率管 (c) 大功率管大功率管 (d) 中功率管中功率管 半导体三极管的结半导体三极管的结构示意图如图所示。构示意图如图所示。它有两种类型它有两种类型:NPN型型和和PNP型。型。一、晶体三极管的结构符号和类型简介一、晶体三极管的结构符号和类型简介(a) NPN型管

2、结构示意图型管结构示意图(b) PNP型管结构示意图型管结构示意图(c) NPN管的电路符号管的电路符号(d) PNP管的电路符号管的电路符号结构和符号结构和符号结构特点：结构特点：1、发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度、发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度2、基区很薄、基区很薄3、集电结面积比发射结大、集电结面积比发射结大说明说明三极管并不等于两个二极管的简单组合，发射三极管并不等于两个二极管的简单组合，发射极和集电极不能颠倒使用。极和集电极不能颠倒使用。型号型号第一部分：用数字表示器件的电极数目第一部分：用数字表示器件的电极数目第二部分：用英文字母表示器件的材料和极性第二部分：用英文字母

3、表示器件的材料和极性第三部分：用拼音字母表示器件的类型第三部分：用拼音字母表示器件的类型第四部分：用数字表示器件的序号第四部分：用数字表示器件的序号第五部分：用英文字母表示规格号第五部分：用英文字母表示规格号分类分类1、依据制造材料的不同，分为、依据制造材料的不同，分为锗管锗管和和硅管硅管。 硅管受温度影响小硅管受温度影响小，性能稳定，应用较为广泛。，性能稳定，应用较为广泛。2、依据三极管内部结构的不同，分为、依据三极管内部结构的不同，分为NPN型和型和PNP型两类。型两类。 硅管硅管多为多为NPN型，且采用平面工艺制造；型，且采用平面工艺制造；锗管锗管多为多为PNP型，且采用合金工艺制造。型

4、，且采用合金工艺制造。3、依据三极管的工作频率不同，分为、依据三极管的工作频率不同，分为高频管高频管（工作频率（工作频率 3 MHz)和和低频管低频管（工作频率（工作频率3 MHz）4、依据功率不同，分为、依据功率不同，分为小功率管小功率管（耗散功率（耗散功率 ICBOECII 则有则有 为电流放大系数。它只为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般有关，与外加电压无关。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大状态下放大状态下BJTBJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程 1 又设又设BCEOCIII 则则 是电流放大系数。

5、它只与管子的结构尺寸和是电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般 1 。根据根据IE=IB+ IC IC= InC+ ICBOEnCII 且令且令BCCEOCIIII 时，时，当当ICEO= (1+ ) ICBO（穿透电流）（穿透电流）2. 电流分配关系电流分配关系3. 三极管的三种组态三极管的三种组态共集电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极，用，集电极作为公共电极，用CC表示。表示。共基极接法共基极接法，基极作为公共电极，用基极作为公共电极，用CB表示；表示；共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极，用，发射极作为公共电

6、极，用CE表示；表示；BJT的三种组态的三种组态 综上所述，三极管的放大作用，主要是依综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，集电结反发射结正向偏置，集电结反向偏置。向偏置。三、三、 BJT的的U-I 特性曲线特性曲线 iB=f(uBE) uCE=const(2) 当

7、当uCE1V时，时， uCB= uCE - - uBE0，集电结已进入反偏状态，开始收，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的集电子，基区复合减少，同样的uBE下下 IB减小，特性曲线右移。减小，特性曲线右移。(1) 当当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1. 输入特性曲线输入特性曲线（以共射极放大电路为例）（以共射极放大电路为例）共射极连接共射极连接饱和区：饱和区：iC明显受明显受uCE控制的区域，控制的区域，该区域内，一般该区域内，一般uCE0.7V (硅管硅管)。此时，此时，发射结正偏，集电结正偏或反发射结正偏，集电结

8、正偏或反偏电压很小偏电压很小。iC=f(uCE) iB=const2. 2. 输出特性曲线输出特性曲线输出特性曲线的三个区域输出特性曲线的三个区域: :截止区：截止区：iC接近零的区域，相当接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，的曲线的下方。此时， uBE小于死区小于死区电压电压。放大区：放大区：iC平行于平行于uCE轴的区域，曲轴的区域，曲线基本平行等距。此时，线基本平行等距。此时，发射结正偏，发射结正偏，集电结反偏集电结反偏。三、三、 BJT的的V-I 特性曲线特性曲线 (1) 共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数 =（ICICEO）/IBIC / IB uCE=con

9、st1. 电流放大系数电流放大系数 四、四、 BJT的主要参数的主要参数与与iC的关系曲线的关系曲线 (2) 共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数 = IC/ IB uCE=const1. 电流放大系数电流放大系数 (3) 共基极直流电流放大系数共基极直流电流放大系数 =（ICICBO）/IEIC/IE (4) 共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数 = IC/ IE vCB=const 当当ICBO和和ICEO很小时，很小时， 、 ，可以不，可以不加区分。加区分。四、四、 BJT的主要参数的主要参数 2. 极间反向电流极间反向电流 (1) 集电极基极间反向饱和电流集电极基极

10、间反向饱和电流ICBO 发射极开发射极开路时，集电结的反向饱和电流。路时，集电结的反向饱和电流。 四、四、 BJT的主要参数的主要参数 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 四、四、 BJT的主要参数的主要参数 2. 极间反向电流极间反向电流(1) 集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM PCM= ICVCE 3. 极限参数极限参数四、四、 BJT的主要参数的主要参数 3. 极限参数极限参数四、四、 BJT的主要参数的主要参数(3) 反向击穿电压反向击穿电压 U(BR)CBO发射极开路时的集电结反发射极开路时的集电结反 向击穿电压。向击穿电压。 U(BR) EBO集电极开路时发射结的反集电极开路时发射结的反 向击穿电压。向击穿电压。 U(BR)CEO基极开路时集电极和发射基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系几个击穿电压有如下关系 U(BR)CBOU(BR)CEOU(BR) EBO五、温度对五、温度对BJT参数及特性的影响参数及特性的影响(1) 温度对温度对ICBO的影响的影响温度每升高温度每升高10，ICBO约增加一倍。约增加一倍。 (2) 温度对温度对 的