半导体器件半导体三极管课件

1、1.2 半导体三极管一、三极管的结构和符号二、三极管的电流放大原理三、三极管的共射输入特性和输出特性四、主要参数五、温度对三极管特性的影响六、电路模型2022/9/2311.2 半导体三极管一、三极管的结构和符号2022/9/232022/9/2322022/9/232一、三极管的结构和符号NNP发射区： 多子浓度高基区： 多子浓度很低，且很薄集电区：面积大发射极e基极b集电极c发射结集电结ecbNPNecbPNP2022/9/233一、三极管的结构和符号NNP发射区： 多子浓度高基区： 二、三极管的电流放大原理ICmAAVVUCEUBERBIBVCCVBB1、一组试验数据分析2022/9/2

2、34二、三极管的电流放大原理ICmAAVVUCEUBERBIB2、三极管放大的内部外部条件ecbNPN三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证2022/9/2352、三极管放大的内部外部条件ecbNPN三极管若实现放大，必beceRCRBIEIBNICN3、三极管内部载流子的运动NPNVCCceb因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基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2022/9/236beceRCRBIEIBNICN3、三极管内部载流子的运动NbeceRCRBIEIBNICN

3、NPNVCCcebICBO少数载流子的运动ICIB2022/9/237beceRCRBIEIBNICNNPNVCCcebICBO少5、电流分配关系共发射极直流电流放大系数：几十到几百共基极直流电流放大系数：0.95-0.992022/9/2385、电流分配关系共发射极直流电流放大系数：几十到几百共基极直例:某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。 IA-2mA,IB-0.04mA,IC+2.04mA,试判断管脚、管型。ABC IAIBIC2022/9/239例:某放大电路中BJT三个电极的电流如图所示。ABC IAI三、三极管的共射输入特性和输出特性1、输入特性2、输出特性2022/9/23

4、10三、三极管的共射输入特性和输出特性2、输出特性2022/9/1、输入特性为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？2022/9/23111、输入特性为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，U2、输出特性 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么进入放大状态，iC曲线几乎是横轴的平行线？饱和区放大区截止区2022/9/23122、输出特性 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。3、

5、晶体管的三个工作区域状态发射结集电结IC截止UBE(th)反偏0(ICEO)放大 UBE(th)反偏iB饱和 UBE(th) 正偏 iB硅:UCES 0.3V锗: UCES 0.1V2022/9/23133、晶体管的三个工作区域状态发射结集电结IC截止UBE(tiCiB4、电压放大原理描述电流的 微小变化 之间的关系2022/9/2314iCiB4、电压放大原理描述电流的 微小变化 之间的关系1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的开关按键来实现功能的一种设计方式。传统机械按键设计要点：1.合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。2.开

6、关按键和塑胶按键设计间隙建议留0.050.1mm，以防按键死键。3.要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。传统机械按键结构层图：按键开关键PCBA1.什么是传统机械按键设计？传统的机械按键设计是需要手动按压IB+ibIC+icIE+ieUO+uoRL+- 简单的电压放大电路晶体管工作在放大状态时，输出回路电流 iC几乎仅仅决定于输入回路电流 iB；即可将输出回路等效为电流 iB 控制的电流源iC 2022/9/2316IB+ibIC+icIE+ieUO+uoRL+- 简单的例：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工作在什么区域？1） VC 6V VB 0.7V

7、VE 0V2） VC 6V VB 4V VE 3.6V3） VC 3.6V VB 4V VE 3.3V2022/9/2317例：测量某NPN型BJT各电极对地的电压值如下，试判别管子工例：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位U1、U2、U3分别为：1）U1=3.5V、U2=2.8V、U3=12V2）U1=6V、U2=11.8V、U3=12V判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定e、b、c。2022/9/2318例：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位U1、U2、1、分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态；2、已知T导通时的UBE0.7V，若当u

8、I=5V，则在什么范围内T处于放大状态，在什么范围内T处于饱和状态？例：通过uBE是否大于UBE(th)判断管子是否导通判断饱和、放大的一般方法：1、电位法 2、电流判别法 3、假设法2022/9/23191、分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态2022/9/23202022/9/23202、极间反向饱和电流ICBO、ICEO有害电流，由少子运动形成穿透电流四、主要参数1、电流放大系数2022/9/23212、极间反向饱和电流ICBO、ICEO有害电流，由少子运动形c-e间击穿电压最大集电极耗散功率PCM=iCuCE安全工作区3、极限参数：ICM、PCM、U（BR）CEO最

9、大集电极电流2022/9/2322c-e间击穿电压最大集电极耗散功率PCM=iCuCE安全工作五、温度对三极管的影响2022/9/2323五、温度对三极管的影响2022/9/2323六、电路模型1、大信号模型UBE(on)ECBEICIBIB放大状态2022/9/2324六、电路模型1、大信号模型UBE(on)ECBEICIBIBUBE(on)ECBEICIBUCES饱和状态,等效于开关闭合ECBEICIB截止状态2022/9/2325UBE(on)ECBEICIBUCES饱和状态,等效于开关闭2、小信号模型1）低频 简化型等效电路ibicuceube+-+-icibibube+-uce+-rbebec晶体管的b、e之间可用rbe等效代替晶体管的c、e之间可用一受控电流源ic=ib等效代替电流方向与ib的方向是关联的。 2022/9/23262、小信号模型1）低频 简化型等效电路ibicuceube静态电流rbb基区的体电阻,查阅手册发射结电阻2022/9/2327静态电流rbb基区的体电阻,查阅手册发射结电阻2022/9rberbbbceibbibrberbbbcegmubeb