三极管及放大电路基础三极管基础资料

1、三极管及放大电路基础三极管基础资料主要内容与重、难点主要内容：半导体三极管BJT的构造、工作原理、特性曲线和主要参数BJT放大电路的分析方法：图解法和小信号模型法BJT放大电路的三种组态及其特点重点：BJT电压放大电路、分析方法、主要技术指标AV、Ri、Ro、BW难点：BJT放大电路的静态、动态分析与计算3.1 半导体三极管(Bipolar Junction Transistor )一、构造 三极管通常 又称为晶体管，是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件。按构造分：NPN型，PNP型按功率分：小、中、大功率管按频率分：高频管、低频管按半导体材料分：锗(Ge)管、硅(Si)管 c：集电极

2、 b：基极 e：发射极 b b c e c e NPNPNP常见三极管外形常见的BJT外形如以下图图 几种半导体三极管的外形 图 几种半导体三极管的外形图 晶体三极管的构造示意图和符号 发射区 基区 集电区 发射结 集电结发射极 e 基极 b集电极c发射区面积小掺杂浓度高基区厚度薄掺杂浓度低集电区面积大掺杂浓度低要使三极管正常工作，要加上适宜的外加电压，称为偏置。 以NPN管为例，为使发射区发射电子，集电区搜集电子，必须具备的条件是：发射结上加上正向电压正向偏置 0VVBE IC，UCE (3) 截止区 UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 动画演示对于NPN型三极管BJT特性

3、曲线的获得 管子的特性曲线和参数是根据需要选用三极管的主要根据。各种型号三极管的特性曲线可以从半导体器件手册查得。不过由于器件的分散性，即使是同一型号的BJT，特性曲线可能也有一定差异。 如欲测试某和管子的特性曲线，除了逐点测试以外，还可以利用专用的晶体管特性图示仪，它可以在荧光屏上完好地显示三极管的特性曲线族。 三极管的参数是用来表征其性能和适用范围的,也是评价三极管质量以及选择三极管的根据。常用的主要参数有: 1电流放大系数 2反向饱和电流 ICBO 3穿透电流 ICEO 4集电极最大允许电流 ICM 5集电极发射极间的击穿电压 U(BR)CEO 6) 集电极最大耗散功率 PCM六、三极管

4、的主要参数(课本P111)一、电流放大系数 1.共发射极直流电流放大系数 和交流电流放大系数 和分别由式(4.1.11a)、(4.1.13)定义，其数值可以从输出特性曲线上求出。 2. 共基极直流电流放大系数 和交流电流放大系数 由式(4.1.12a)定义，而 定义为，uCB为常数时，集电极电流变化量IC与发射极电流变化量IE之比，即(4.1.14) 由于ICBO、ICEO都很小，在数值上 , 。所以在以后的计算中，不再加以区分。 应当指出，值与测量条件有关。一般来说，在 iC 很大或很小时，值较小。只有在 iC 不大、不小的中间值范围内，值才比较大，且根本不随 iC 而变化。因此，在查手册时

5、应注意值的测试条件。尤其是大功率管更应强调这一点。 二、极间反向电流 1. ICBO ICBO指发射极开路时，集电极基极间的反向电流，称为集电极反向饱和电流。 2. ICEO ICEO指基极开路时，集电极发射极间的反向电流，称为集电极穿透电流。 3. IEBO IEBO指集电极开路时，发射极基极间的反向电流。 三、晶体管的极限参数1. 反向击穿电压 U(BR)CBO指发射极开路时，集电极基极间的反向击穿电压。 U(BR)CEO指基极开路时，集电极发射极间的反向击穿电压。U(BR)CEOICM时，虽然管子不致于损坏，但值已经明显减小。因此，晶体管线性运用时， iC不应超过ICM 。3 .集电极最

6、大允许耗散功率PCM 集电极最大耗散功率是指三极管正常工作时最大允许消耗的功率。 晶体管工作在放大状态时，c结承受着较高的反向电压，同时流过较大的电流。因此，在c结上要消耗一定的功率，从而导致c结发热，结温升高。当结温过高时，管子的性能下降，甚至会烧坏管子，因此需要规定一个功耗限额。 PCM与管芯的材料、大小、散热条件及环境温度等因素有关。一个管子的PCM如已确定，那么由PCM =iCuCE可知， PCM在输出特性上为一条IC与UCE乘积为定值PCM的双曲线，称为集电极功耗曲线，安全工作区过损耗区极限损耗线击穿区PCM =iCuCE小练习：根据参数选择管子Answer：应选用=100，ICEO

7、=10A的管子。因为值适中， ICEO小，温度稳定性好。Question：有两只晶体管，一只的=200，ICEO=200A；另一只的=100，ICEO=10A，其他参数大致一样。你认为应该选用哪只管子？为什么？ 三极管的型号一般由五大局部组成,如3AX31A、3DG12B、3CG14G等。下面以3DG110B为例说明各局部的命名含义。1三极管型号的意义七、 三极管的判别及手册的查阅方法 (1)第一局部由数字组成，表示电极数。“3代表三极管。 (2)第二局部由字母组成，表示三极管的材料与类型。如A表示PNP型锗管，B表示NPN型锗管，C表示PNP型硅管，D表示NPN型硅管。 (3)第三局部由字母

8、组成，表示管子的类型，即说明管子的功能 。 (4)第四局部由数字组成,表示三极管的序号。 (5) 第五局部由字母组成,表示三极管的规格号。 1三极管手册的根本内容 (1)三极管的型号; (2)电参数符号说明; (3)主要用处; (4)主要参数。2三极管手册的查阅方法 1三极管的型号查阅其性能参数和使用范围。 2根据使用要求选择三极管。2三极管手册的查阅方法 (1根据三极管外壳上的型号,初判其类型。 (2根据三极管的外形特点,初判其管脚 3判别三极管的管型和管脚 典型三极管的管脚排列图 bcbc 三极管基极的测试(3用万用表判别三极管的管脚及管型。 基极的判别。 基极的判别原理及方法 判别原理：

9、 对于PNP型三极管，C、E极分别为其内部两个PN结的正极，B极为它们共同的负极，而对于NPN型三极管而言，那么正好相反：C、E极分别为两个PN结的负极，而B极那么为它们共用的正极，根据PN结正向电阻小反向电阻大的特性就可以很方便的判断基极和管子的类型。 判别方法： 将万用表拨在R100或R1K档上。黑笔接触某一管脚，用红表笔分别接另外两个管脚，这样就可得到三组每组两次的读数，当其中一组二次测量都是几百欧的低阻值时，那么黑表笔所接触的管脚就是基极，且三极管的管型为NPN型；如用上述方法测得一组二次都是几十至上百千欧的高阻值时，那么黑表笔所接触的管脚即为基极，且三极管的管型为PNP 型。 集电极

10、和发射极的判别。 详细测试方法如以下图,图a、b为PNP管的测试图,图c为NPN管的测试图。 根据硅管的发射结正向压降大于锗管的正向压降的特点,来判断其材料。一般常温下,锗管正向压降为0.20.3V,硅管的正向压降为0.60.7V。根据图电路进展测量,由电压表的读数大小确定是硅管还是锗管。 三极管集电极、发射极的判别 以NPN型管为例，将万用表拨在R1档上。用手将基极与另一管脚捏在一起注意不要让电极直接相碰，为使测量现象明显，可将手指潮湿一下，相当于在b、c之间通过人体接入偏置电阻。将黑表笔接在与基极捏在一起的管脚上，红表笔接另一管脚，注意观察万用表指针向右摆动的幅度。然后将两个管脚对调，重复上述测量步骤。比较两次测量中表针向右摆动的幅度，找出摆动幅度大的一次。对PNP型三极管，那么将红表笔接在与基极捏在一起的管脚上，重复上述实验，找出表针摆动幅度大的一次，这时