三极管的应用

关于三极管的应用教学目标了解

晶体管的结构理解晶体管特性及主要参数掌握晶体管的管脚识别方法第2页,共26页，2024年2月25日，星期天EBCEBCEBCBEC晶体管外形第3页,共26页，2024年2月25日，星期天(SemiconductorTransistor)2.1.1晶体管结构与电流放大一、结构、类型NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结—基区—发射区—集电区emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型分类：按材料分：硅管、锗管按结构分：

NPN、PNP按使用频率分：

低频管、高频管按功率分：小功率管<500mW中功率管0.5

1W大功率管>1WECBECB第4页,共26页，2024年2月25日，星期天二、电流放大原理1.三极管放大的条件内部条件发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电结面积大外部条件发射结正偏集电结反偏2.满足放大条件的三种电路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共集电极共基极第5页,共26页，2024年2月25日，星期天IE=IC+IB3.电流放大作用第6页,共26页，2024年2月25日，星期天例1：在某放大电路中，测量三极管各管脚电流如图所示，判别各管脚名称，NPN型还是PNP型，求的大小？

解：放大状态

IE=IB+IC所以：①脚是基极②脚是集电极③脚是发射极且为PNP管。=（6.1-0.1）/0.1=60第7页,共26页，2024年2月25日，星期天例2：用万用表测得处在放大状态的晶体三极管三个电极的对地电位是U1=3V，U2=12V，U3=3.7V试据此判断晶体三极管的管脚、材料与类型。根据发射结在放大时是正向压降，

U1、U3两极电压差为0.7V，可判断此为硅管;12V电压的管脚为集电极;集电极电位VC是最大值，故为NPN型;由NPN管放大时要求VC〉VB〉VE知，第1脚是发射极，第3脚是基极第8页,共26页，2024年2月25日，星期天2.1.2晶体管的伏安特性曲线一、输入特性输入回路输出回路与二极管特性相似RCVCCiBIERB+uBE

+uCE

VBBCEBiC+

+

+

iBRB+uBE

VBB+

O特性基本重合特性右移导通电压UBE(on)硅管：(0.6

0.8)V锗管：

(0.2

0.3)V取0.7V取0.2VVBB+

RB第9页,共26页，2024年2月25日，星期天二、输出特性IB=020A40A60A80A100AIC(mA)1234UCE(V)36912此区域满足IC=

IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=

IB。第10页,共26页，2024年2月25日，星期天IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCE

UBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。第11页,共26页，2024年2月25日，星期天IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死区电压，称为截止区。第12页,共26页，2024年2月25日，星期天输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：(3)截止区：发射结反偏或零偏，临界饱和时：uCE

=uBE饱和时：uCE

<uBEUCE(sat)=0.1V(锗管)0.3V(硅管)第13页,共26页，2024年2月25日，星期天例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB

=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区

第14页,共26页，2024年2月25日，星期天例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC<

ICmax(=2mA)

，

Q位于放大区。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V时：第15页,共26页，2024年2月25日，星期天USB

=5V时:例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ位于饱和区，此时IC和IB

已不是倍的关系。第16页,共26页，2024年2月25日，星期天三、温度对特性曲线的影响1.温度升高，输入特性曲线向左移。温度每升高1

C，UBE

(22.5)mV。2.温度升高，输出特性曲线向上移。OT1T2>iCuCET1iB=0T2>iB=0iB=0温度每升高1

C，

(0.51)%。输出特性曲线间距增大。O第17页,共26页，2024年2月25日，星期天2.1.3晶体管的主要参数一、电流放大系数1.共发射极电流放大系数iC

/mAuCE

/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321—直流电流放大系数

—交流电流放大系数一般为几十

几百2.共基极电流放大系数

1一般在0.98以上。

Q二、极间反向饱和电流CB极间反向饱和电流

ICBO，CE极间反向饱和电流ICEO。第18页,共26页，2024年2月25日，星期天三、极限参数1.ICM

—集电极最大允许电流，超过时

值明显降低。U(BR)CBO

—发射极开路时C、B极间反向击穿电压。2.PCM—集电极最大允许功率损耗PC=iC

uCE。3.U(BR)CEO

—基极开路时C、E极间反向击穿电压。U(BR)EBO

—集电极开路时E、B极间反向击穿电压。U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR)EBO

(P34

2.1.7)已知:ICM=20mA,PCM

=100mW，U(BR)CEO=20V，当UCE

=

10V时，IC<

mA当UCE

=

1V，则IC<

mA当IC

=

2mA，则UCE<

V

102020iCICMU(BR)CEOuCEPCMOICEO安全工作区第19页,共26页，2024年2月25日，星期天一、晶体管命名方式第一部分数字电极数2—二极管3—

三极管第二部分第三部分字母(汉拼)材料和极性A—锗材料N型B—锗材料P型C—硅材料N型D—硅材料P型A—锗材料PNPB—锗材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPN字母(汉拼)器件类型P—普通管W—稳压管Z—整流管K—开关管U—光电管X—低频小功率管G—高频小功率管D—低频大功率管A—高频大功率管第四部分第五部分数字序号字母(汉拼)规格号例如：2CP2AP2CZ2CW3AX313DG12B3DD63CG3DA3AD3DK常用小功率进口三极管9011

90182.1.4半导体三极管使用基本知识第20页,共26页，2024年2月25日，星期天2.1.4半导体三极管使用基本知识二、外型及引脚排列EBCEBCEBCBEC第21页,共26页，2024年2月25日，星期天三、晶体管识别与检测1.根据外观判断极性；3.用万用表电阻挡测量三极管的好坏，PN结正偏时电阻值较小(几千欧以下)，反偏时电阻值较大(几百千欧以上)

。插入三极管挡(hFE)，测量

值或判断管型及管脚；第22页,共26页，2024年2月25日，星期天指针式万用表在R1k挡进行测量。红表笔是(表内)负极，黑表笔是(表内)正极。注意事项：测量时手不要接触引脚。1kBEC1kBEC第23页,共26页，2024年2月25日，星期天数字万用表注意事项：•红表笔是(表内电源)正极；黑表笔是(表内电源)负极。•NPN和PNP管分别按EBC排列插入不同的孔。•需要准确测量

值时，应先进行校正。2.插入三极管挡(hFE)，测量

值或判断管型及管脚。可直接用电阻挡的挡，分别测量判断两个结的好坏。第24页,共26页，2024年2月25日，星期天四、晶体三极管的选用1.根据电路工作要求选择高、低频管。2.根据电路工作要求选择PCM