2.1 半导体三极管

第2章

信号放大与运算电路【学习目标】

了解三极管和场效应管的结构；理解三极管和场效应管的放大作用及特性曲线；掌握三极管和场效应管的符号、三个工作区的特点及主要参数。

熟悉基本放大电路的组成，各元件的名称和作用；理解基本放大电路的工作原理，静态工作点的设置及稳定的过程；掌握各种放大电路的特点。

掌握放大电路的微变等效电路分析方法，并能够估算其性能指标。

理解反馈的概念，掌握反馈类型的判别方法、负反馈对放大电路性能的影响。

熟悉多级放大电路的耦合方式及性能指标。

了解集成运算放大器的组成、各部分的作用及主要性能指标；理解集成运算放大器的理想化条件；掌握“虚短”、“虚断”的概念、集成运算放大器的线性应用电路；了解集成运算放大器的非线性应用电路。

了解功率放大电路的构成、集成功率放大器的应用；理解OTL、OCL电路的特点和工作原理。

了解放大电路的频率特性及通频带的概念。

能识别、检测三极管。

会正确使用示波器、稳压电源、信号发生器和交流毫伏表调试和测量放大电路的波形和性能指标。

会识别集成运算放大器，并能描述集成运算放大器各引脚的功能。

能测试由集成运算放大器的线性应用电路。一、三极管的结构和电流放大作用2.1半导体三极管1、三极管的结构符号NPN型三极管PNP型三极管

常见三极管的外形结构外形2、三极管的分类按内部半导体排列的不同可分为：NPN型管和PNP型管；按选用的半导体的材料不同可分为：锗管和硅管；按功率大小不同可分为：小功率管、中功率管和大功率管；按工作频率不同可分为：低频管和高频管；按用途的不同可分为：放大管和开关管。3、电流分配与放大作用实现三极管的电流放大作用的外部条件：给三极管的发射结加上正向偏置电压，集电结加上反向偏置电压。调节上图中的电源电压UBB，由电流表可测得相应的IB、

IC

、

IE的数据，如下表所示。IB/

A－0.00101020304050IC/mA0.0010.101.012.023.044.065.06IE/mA00.101.022.043.074.105.11(1)IE=IB+IC(2)电流放大作用。(3)共射电流放大系数(4)IB=0时，IC=ICEO(穿透电流)(5)IC=βIB，IE=IB+βIB=(1+β)IB结论交流(动态)电流放大系数：直流(静态)电流放大系数：1、输入特性:特点：非线性二、三极管的特性曲线2、输出特性:(1)集-基极反向饱和电流

ICBOICBO通过集电结，由少数载流子的漂移形成的反向电流，受温度变化的影响。三、三极管的主要参数及温度的影响1、电流放大系数(以上已说明)2、极间反向电流(2)集-射极穿透电流ICEOICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，IC也相应增加。三极管的温度特性较差。由三个极限参数可画出三极管的安全工作区应注意：三极管的特性和参数都是受温度影响的，三极管的uBE、ICBO和β等随温度的变化而变化。(1)集电极最大允许电流ICM；(2)集-射极反向击穿电压U(BR)CEO；(3)集电极最大允许耗散功耗PCM。3、极限参数4、温度的影响①温度对uBE的影响。温度升高，输入特性曲线左移，使uBE减小如下图（a）所示。②温度对ICBO的影响。温度升高，ICBO增加，导致ICEO增加，从而使输出特性曲线上移，如下图（b）虚线所示。③温度对β的影响。温度升高，使得β值增加。4.半导体三极管的识别与使用（1）直观识别三极管的3个电极常见三极管的封装形式的引脚分布如下图所示。（2）用万用表检测三极管的管脚和类型①判断基极和管型。②判断集电极和发射极。（3）由管子发射结压降的区别判断管子材料。（4）三极管的质量粗判及代换方法①判别三极管的质量好坏。②三极管的代换方法。四、特殊三极管1、光电三极管光电三极管能将光信号产生的电信号进行放大，其等效电路和电路符号如下图所示。2、复合管（1）复合管的构成复合管是由2个或2个以上三极管按一定的方式连接而成的。下图是4种常见的复合管。前一个管VT1称为驱动管，后一个管VT2称为被驱动管。两管复合后的等效管的类型总是由驱动管