项目二三极管课件

项目二半导体三极管

认知及应用电子组高湘锋

常采用金属、玻璃或塑料封装。外形如图。1、外形及封装形式任务一、半导体三极管的认知又称晶体三极管，简称晶体管。一、半导体三极管的基本知识2、结构及符号三极：发射极E、基极B、集电极C。三区：发射区、基区、集电区。箭头方向表示发射结正向电流的方向。两结：发射结（Je)、集电结(Jc)。结构特点：①发射区掺杂浓度较高，体积较小。②集电区掺杂浓度较低，体积较大。③基区很薄，掺杂浓度最低。IB/mA00.0010.020.030.040.05IC/mA0.010.0561.141.742.332.91IE/mA0.010.0571.161.772.372.96IE=IB+IC发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。结论：电流分配规律：节点电流定律：流入管子的电流之和等于流出管子的电流之和。2、电流放大作用交流电流放大系数β=

从实验表数据可以看出，当基极电流IB由0.03mA变到0.04mA时，集电极电流IC由1.74mA变到2.33mA。上面两个变化量之比为：电流放大作用：

基极电流的微小变化控制了集电极电流的较大的变化。注意：

（1）三极管的电流放大作用，实质上是用较小的基极电流信号去控制集电极的大电流信号，是“以小控大”的作用，而不是能量的放大。（2）三极管的放大作用，需要一定的外部条件：发射结正偏，集电结反偏。指在UCE一定时，放大电路输入端基极电流IB和基—射极电压UBE的关系曲线。如图：1、输入特性曲线三、三极管的特性曲线测试电路如图

当基极电流IB为某一定值时，输出端集电极电流IC与集—射极电压UCE间的关系曲线。2、输出特性曲线测试电路如图输出特性曲线如图：（1）截止区区域：IB=以下的区域。发射结、集电极结均处于零偏或反偏状态。（3）放大区（2）饱和区发射结和集电结均为正向偏置。管子失去放大作用，出现饱和现象，存在饱和压降UCES，硅管约0.3V，锗管约为0.1V；此时相当于开关的“闭合”。IB=0，IC≈0，只有很小的ICEO，相当于开关的“断开”，无电流放大作用。条件：特点：UCE<1V时,IC随UCE增大接近直线上升部分的左侧。区域：条件：特点：区域：介于截止区和饱和区之间的区域。

发射结正向偏置，集电结反向偏置。条件：①集—射极间反向击穿电压U（BR）CEO②集电极最大允许电流ICM③集电极最大允许耗散功率PCM决定安全工作范围将万用表拨到欧姆挡R×100Ω或R×1KΩ挡，用黑表笔接假设基极，红表笔分别接其他两极，若两次阻值均很小，则假设正确，与黑表笔所接为NPN型三极管的基极；若阻值一大一小，则假设错误，应把黑表笔所接电极调换一个，再按上述方法测试.确定基极后，假定其余两电极中一个是集电极，用黑表笔接此电极，红表笔接假定发射极，用手指把假设集电极和已测出的基极捏在一起（但不要相碰），记下此时阻值；做相反假设和同样测试，比较两次读数大小，阻值小的一次正确，黑表笔所接为集电极，红表笔所接为发射极。若PNP型调换红、黑表笔即可。五、简易测试1、方框图一、三极管的基本连接方式任务2共射基本放大电路的探究

放大电路简称放大器，是把微弱的电信号放大到负载所需的额定值，他是电子设备中最基本、最重要的单元电路。V：放大管，起电流放大作用。Rb：向基极提供偏置电流IB。同时也为发射结提供正向偏压。+UCC：为电路提供能源，为各极提供工作电压和电流。Rc：电源UCC经RC为集电结提供反偏电压，将三极管的电流放大作用转化为电压放大作用。二、共射基本放大电路1、电路组成C1、C2：起隔断直流、传递交流的作用。（4）交流分量的有效值大写字母带小写下标表示：Ib、Ic、Ie、Ube、Uce放大器工作时，既有直流信号，又有交流信号，是交直流信号共存的电路，它们相互叠加。2、放大电路的电压、电流信号符号规定（1）直流分量大写字母带大写下标表示：IB、IC、IE、UCE、UBE（2）交流分量小写字母带小写下标表示：ib、ic、ie、uce、ube（3）交直流叠加瞬时值小写字母带大写下标表示：iB、iC、iE、uCE、uBE静态：指无交流信号输入时的工作状态，各极的电流、电压均保持不变。静态工作点（Q）：指放大电路在静态时管子各极电压和电流值在三极管特性曲线上所确定的点，一般用IBQ、ICQ

、UBEQ和UCEQ

表示。3、放大器的静态工作点动态：指有交流信号输入时的工作状态，各极的电流、电压均随时间变化。非线性失真：截止失真和饱和失真称为非线性失真。影响：工作点状态对输出波形的影响无Q或Q点偏低产生截止失真Q偏高产生饱和失真Q合适不失真的放大波形如图：

输出电压uo和输入电压ui频率相同，相位相反，幅度增大，所以单管共发射放大电路又称反相（倒相）放大器。结论：（1）放大器的性能指标

电流放大倍数Ai：电压放大倍数Au：功率放大倍数Ap：4、放大电路的分析①放大倍数

分析方法：图解法、估算法、微变等效电路法。②输入电阻ri：③输出电阻ro：越大越好越小越好

一个放大器的静态工作点的设置是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。

UBEQ：硅管一般为0.7V，锗管为0.3V。（2）静态工作点的估算直流通路：指放大器中直流电流的流通路径。画法：把电容视为开路，其余保持不变。如图：估算公式：注意：一、分压式偏置放大电路1、电路组成任务3分压式偏置电路及其它电路的学习Ce：发射极旁路电容，作用为交流信号提供通路，减少信号损失，使放大器的交流信号放大能力不因而降低。Re：发射极电阻，作用是稳定静态工作点。Rb2：下偏置电阻

Rb1：上偏置电阻

2、静态工作点的稳定过程

温度变化时，三极管的参数将发生变化，导致工作点偏移。ICEO、β的变化都导致ICQ变化。ICQ基本不变先计算UBQ，再算ICQ，后算IBQ，最后算UCEQ

。3、静态工作点的估算4、交流指标的估算2、电路特点它广泛应用在电路的输入级、多级放大器的输出级或用于两级共射放大电路之间的隔离级。（1）输出电压与输入电压同相且略小于输入电压uo、ui电压瞬时极性相同，且大小近似相等，又称射极跟随器。

（2）输入电阻大（3）输出电阻小AU≈1，无电压放大能力；但有电流放大能力。3、静态工作点计算三、共基极放大电路Ai≈1，无电流放大能力；但有电压放大能力。方框图如图：四、多级放大电路1、级间耦合的条件①失真要小②损耗要小③各级放大电路的静态工作点彼此独立互不影响。2、耦合方式特点①阻容耦合:电路简单，但不能传输变化缓慢的直流信号，低频特性差，不以集成。①多级放大器总电压放大倍数等于各单级电压放大倍数的乘积

。②变压器耦合：易于实现阻抗匹配，前后级静态工作点彼此独立，互不影响，但因为变压器笨重，体积大，耗电量大，频率特性差，难于集成。③直接耦合：④光电耦合：能放大传输变化缓慢的直流信号，易于集成，但前后级静态工作点相互影响，易产生零点漂移。既可传输交流信号又可传输直流信号；既可实现前后级的电隔离，又便于集成化。3、性能分析AU=AU1×AU2×…×

AUn注意：前级是后级的信号源，后级是前级的负载。②总增益是各级增益的代数和③ri和roGu(dB)=Gu1+Gu2+…+Gunri=r1ro=