1.微电子与信息技术 (2)

1、1.2半导体晶体管、1.2.1半导体晶体管的基本构造和分类、1构造和符号、三极：发射极e、基极b、集电极c。 三区：发射极区、基极区、集电区。 PNP型及NPN型晶体管的内部结构及符号如图所示。 实际上发射极箭头方向是发射极结正向电流方向。 两结：发射结、集电结。 (1)按半导体基板材料： NPN型和PNP型。 (2)不同电力：小电力管和大电力管。 (3)不同工作频率：次低频管和射频波管。 (4)核心使用的不同半导体材料：锗管和硅管。 (5)按构造工艺分：合金管和平面管。 (6)按用途：放大管和开关管。2分类、1.2半导体三极管、三极管多采用金属、玻璃或塑料封装。 一般的外形和封装形式如图所示

2、。 3外形和封装形式、1.2半导体二极管、1二极管各电极上的电流分配、二极管电流分配实验电路如图所示。1.2.2晶体管的电流放大作用、1.2半导体晶体管、实验数据、表1-1晶体管三个电极上的电流分配，结论： IE=IB IC，晶体管的电流分配规律：发射极电流等于基极电流和极电极电流之和。 1.2半导体晶体管、2晶体管的电流放大作用，由表1-1的数据可知，当基极电流IB从0.03 mA变化到0.04 mA时，集电极电流IC从1.74 mA变化到2.23 mA。 上述两个变化量之比，是1.2半导体晶体管、(1)晶体管的电流放大作用，实质上以小的基极电流信号控制集电极的大电流信号，“以小的共特罗尔大

3、”作用。 由此可知，基极电流的微小变化控制集电极电流的大变化是三极管的电流放大原理。 结论：为了使三极管放大作用，必须保证对发射结施加正偏压，对集电结施加反偏压。 (2)晶体管的放大作用需要一定的外部条件。 注意：1.2半导体三极管利用三极管的电流放大作用，可以用来构成放大器。 那个分块图如图所示。 (1)源极电路(CE ) :将晶体管的发射极作为共同端子。 晶体管构成放大器时，有三种基本连接方式。 1.2.3晶体管的基本连接方式、1.2半导体晶体管、(2)共用基极电路(CB ) :将晶体管的基极作为共用端子。 (3)漏电路(CC ) :以晶体管的集电极为公共端子。 1.2半导体晶体管，输入特

4、性： VCE在一定的条件下，在晶体管的基极和发射极之间施加的电压VBE和它产生的基极电流IB的关系。 1输入特性曲线、1.2.4晶体管的特性曲线、1.2半导体晶体管、RP2改变时能够改变VCE，VCE固定时能够得到与改变RP1时不同的VBE和IB。 由图可知：(V CE 1 V的情况下，特性曲线大致重叠。 (2)当vbe小时，IB等于零，三极管处于关断状态。 1.2半导体三极管、(4)三极管导通后，VBE几乎没有变化。 硅管约为0.7 V，锗管约为0.3 V，被称为晶体管的导通电压。 (5)VBE与IB呈非线性关系。 (3)当vbe大于门限电压(硅管约0.5 V，锗管约0.2 V )时，IB逐

5、渐增大，晶体管开始导通。 1.2半导体晶体管、输出特性：在IB一定条件下，集电极电极与发射极间的电压VCE与集电极电流IC的关系。第2输出特性曲线、1.2半导体晶体管、IB调整RP1以成为一定值，此后，调整RP2而得到不同的VCE、IC。 测试电路如图所示。 输出特性曲线，1.2半导体三极管，条件：发射极结偏压或两端电压为零。 (2)放大区域、条件：发射结正偏压、集电结反偏压。 特征： IC由IB控制，其中IC=IB。 在放大状态下，当IB恒定时，IC根据VCE而变化，即，放大状态的三极管具有恒流特性。 (3)饱和区、条件：发射结和集电结均为正偏压。 VCES被称为饱和管电压降，小功率硅管约为

6、0.3 V，锗管约为0.1 V。 输出特性曲线族可以分为三个区域：特征： VCE=VCES。(1)切割区域，特征： IB=0，IC=ICEO。1.2半导体二极管、3二极管的主要残奥仪表：集电极、发射极反饱和电流ICEO。 集电极基极反饱和电流ICBO。 (2)极间逆饱和电流在选择管时应为适当的值，一般而言，值过大的管的动作稳定性差。 (1)共发射极电流的放大率，两者的关系：ICEO=(1 ) ICBO，1.2半导体晶体管，(3)极限残奥计，逆耐压。 基极开路时，集电极和发射极之间可承受的最高反电动势V(BR)CEO。 发射极开路时，集电极和基极之间可承受的最高反电动势V(BR)CBO。 集电极

7、开路时，发射极和基极之间可承受的最高反电动势V(BR)EBO。 1.2半导体晶体管在IC过大时，电流放大倍数降低。 技术上，降低到正常值的2/3时的集电极电流称为集电极最大容许电流。 集电极最大允许电流ICM。 因二极管的温度上升引起的残奥表变化不超过容许值时，集电极消耗的最大电力称为集电极最大容许电功耗。 晶体管必须在晶体管最大损耗格拉夫的安全工作区工作。 晶体管的最大损耗曲线如图所示。 用万用表判别集电极最大允许耗散功率PCM、1.2半导体晶体管、1晶体管管型和大头针的方法：黑色时校正笔与晶体管的任一大头针相连，红色时校正笔分别与其他两个大头针相连来测量电阻值，电阻值小则黑色时校正笔相连如

8、果电阻值都小，则黑色的时间校正笔与NPN型晶体管的基极连接。 如果测量的电阻值全部较大，则黑色时修正笔与PNP型晶体管的基极连接。 1.2.5晶体管的简易测试，1.2半导体晶体管，如果是NPN型晶体管，把黑色的时修正笔分别连接到另外2个大头针上，用手指捏住基极和设想的集电极，观察时修正的指针的摇晃。 将假设的集电极和发射极交换，按照上述方法进行重新测量。 比较两次指针的振幅，振幅大的一次黑色指针连接的大头针是集电极，红色指针连接的大头针是发射器。 另外，如果是PNP型晶体管，则更换红时修正笔和黑时修正笔并利用上述方法进行测试即可。 判断1.2半导体晶体管、2晶体管的好坏，(1)将万用表放在“R 1 k”范围或“R 100”范围内。 (2)方法：分别测量晶体管的集电结和发射结的正向电阻和反向电阻，如果有一个PN结电容的正、反向电阻异常，可判断晶体管已损坏。 判断1.2半导体晶体管、3晶体管的大小，将2个NPN管与判断晶体管的c大头针和e大头针的测试电路连接时，如图所示，电阻值小的管的值大。 4判断晶体管ICEO的大小，以NPN型为例，用万用表测定c、e间的电阻值，电阻值越大表示ICEO越小。 1.2半导体晶体管，本章总结晶体管为电流控制解老虎钳，以小基极电流控制大集电极电流，以小基极电流变化控制大集电极电流变化。 所谓电流放大作用，实质上就是这样的“小控制大