半导体三极管4

1、1会计学半导体三极管半导体三极管421.3.1 基本结构、类型和符号基本结构、类型和符号BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极NPN型型PNP集电极集电极基极基极发射极发射极BCEPNP型型一、结构一、结构3BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极基区：较薄，掺基区：较薄，掺杂浓度低杂浓度低集电区：集电区：面积较大面积较大发射区：掺发射区：掺杂浓度较高杂浓度较高三极管在制造时必须满足以下条件：1、发射区掺杂浓度最大，它的作用是发射载流子。2、基区必须做得很薄（微米级）掺杂浓度最小，它的作用是传输和控制载流子。3、集电区要做得体积最大，它的作用是收集载流子。4BECNNP基极基极发射极

2、发射极集电极集电极发射结发射结集电结集电结二、类型二、类型有有PNP型和型和NPN型；硅管和锗管；大功率管型；硅管和锗管；大功率管和小功率管；高频管和低频管。和小功率管；高频管和低频管。5三、符号三、符号BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管6uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共发射极共集电极共集电极共基极共基极1.3.2 三极管的连接方式三极管的连接方式一、共发射极接法一、共发射极接法二、共集电极接法二、共集电极接法三、共基极接法三、共基极接法71.3.3 电流放大原理电流放大原理三极管正常放大外加电压必须满足：三极管正常放大外加电压

3、必须满足：1发射结外加正向电压，即发射结外加正向电压，即P区较区较N区为正。区为正。2集电结外加反向电压，即集电结外加反向电压，即P区较区较N区为负。区为负。正常放大时，正常放大时，NPN管集电极电位最高，基极电管集电极电位最高，基极电位次之，射极电位最低。位次之，射极电位最低。 即即 UC UB UE ；PNP管则反之，射极电位最高，基极电位次之，集电极管则反之，射极电位最高，基极电位次之，集电极电位最低。即电位最低。即 UE UB UC .8例题；测得工作在放大区的四个三极管，各电极对地电位如题表2-1-1，判断是硅管还是锗管，是PNP管还是NPN管，并标出管脚e b c 填入表中9BEC

4、NNPUBBRBUCCIE基区空穴基区空穴向发射区向发射区的扩散可的扩散可忽略。忽略。IBE进入进入P区的电子区的电子少部分与基区的少部分与基区的空穴复合，形成空穴复合，形成电流电流IBE ，多数，多数扩散到集电结。扩散到集电结。发射结正发射结正偏，发射偏，发射区电子不区电子不断向基区断向基区扩散，形扩散，形成发射极成发射极电流电流IE。电流放大原理电流放大原理10BECNNPUBBRBUCCIE集电结反偏，有集电结反偏，有少子形成的反向少子形成的反向电流电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO ICEIBEICE从基区扩从基区扩散来的电散来的电子作为集子作为集电结的少电结的少子，漂移子，

5、漂移进入集电进入集电结而被收结而被收集，形成集，形成ICE。一、载流子传输过程一、载流子传输过程 发射、复合、收集发射、复合、收集11IB=IBE-ICBO IBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBE二、各极电流关系二、各极电流关系12ICE与与IBE之比称为电流放大倍数之比称为电流放大倍数要使三极管能放大电流，必须使发射结正要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。偏，集电结反偏。BCCBOBCBOCBECEIIIIIIII三、电流放大系数三、电流放大系数三极管的放大作用有三个含义：三极管的放大作用有三个含义： 1）电流放大电流放大；

6、2）电压放大电压放大；3）功率放大功率放大（功率放大不是指能量放大）（功率放大不是指能量放大）131.3.4 特性曲线特性曲线ICmA AVVUCEUBERBIBUCCUBB 实验线路实验线路14一、一、输入特性输入特性UCE 1VIB( A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：工作压降： 硅管硅管UBE 0.60.7V,锗管锗管UBE 0.20.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死区电死区电压，硅管压，硅管0.5V，锗，锗管管0.2V。15二、二、输出特性输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域满此区域满足

7、足IC= IB称为线性称为线性区（放大区（放大区）。区）。当当UCE大于一大于一定的数值时，定的数值时，IC只与只与IB有关有关，IC= IB。16IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中UCE UBE,集电结正偏，集电结正偏， IBIC，UCE 0.3V称为饱和区。称为饱和区。17IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A此区域中此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE 0.3V (3) 截止区：截止区： UBE 死区电压，死区电压， IB=0 ， IC

8、=ICEO 0 19例例： =50， UCC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当UBB = -2V，2V，5V时，时，晶体管工作于哪个区？晶体管工作于哪个区？当当USB =-2V时：时：ICUCEIBUBCRBUBBCBERCUBEmA2612maxCCCCRUIIB=0 ， IC=0IC最大饱和电流：最大饱和电流：Q位于截止区位于截止区 说明电源的习惯连接方式，说明电源的习惯连接方式，B、C共用电源共用电源20例：例： =50， UCC =12V， RB =70k ， RC =6k 当当USB = -2V，2V，5V时，时，晶体管工作于哪个区？晶体管工作于哪个区？ICIC，U

9、CE 0.3V (3) 截止区：截止区： UBE 死区电压，死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 33例：例：UCE=6V时时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。5 .3704. 05 . 1_BCII4004. 006. 05 . 13 . 2BCII在以后的计算中，一般作近似处理：在以后的计算中，一般作近似处理： =34BECNNPICBOICEO= （1+ ）ICBO IBE IBEICBO进入进入N区，形成区，形成IBE。根据放大关系根据放大关系，由于，由于IBE的的存在，必有电存在，必有电流流 IBE。集电结反集电结反偏有偏有ICBO3. 集集- -射极反向截止电流射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响受温度影响很大，当温度上很大，当温度上升时，升时，ICEO增加增加很快，所以很快，所以IC也也相应增加。相应增加。三极三极管的温度特性较管的温度特性较差差。351.3.6温度对三极管参数的影响温度对三极管参数的影响