第12讲-半导体三极管与场效应管VIP免费

四、半导体三极管1、基本结构1)NPN型符号：2)PNP型C集电极B基极E发射极集电区NP基区发射区N集电结发射结EBCEBC符号：C集电极B基极E发射极集电区PN基区发射区P集电结发射结IEIEIBIB第一页，共三十二页。很薄且掺杂浓度最低掺杂浓度最高3)结构特点掺杂浓度次之这种结构特点是它具有电流放大作用的内在物质条件。C集电极B基极E发射极集电区NP基区发射区N集电结发射结第二页，共三十二页。第三页，共三十二页。2、电流放大原理发射结正偏、集电结反偏.对PNP型三极管发射结正偏VBVE集电结反偏VC>VB即：VC>VB>VE集电极电位最高即VE>VB>VC发射极电位最高BECNNPEBRBECRCIEICIBIEICIB共射极放大电路1)三极管放大的外部条件UBE=0.3V,0.7VUBE=-0.3V,-0.7V第四页，共三十二页。2)各极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.100.010.701.502.303.103.950.010.721.542.363.184.05.三电极电流关系IE=IB+IC.ICIB，ICIE.ICIB基极电流的微小变化IB能够引起较大的集电极电流变化IC,这就是三极管的电流放大作用。BECNNPEBRBECRCIEICIB第五页，共三十二页。3)三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIEIBNICNICBO基区空穴向发射区的扩散可忽略。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBN，多数扩散到集电结。基区的电子作为集电结少子，漂移进集电区被集电极收集，形成ICN。集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。第六页，共三十二页。发射极是输入回路和输出回路的公共端共射放大电路输入回路输出回路测量晶体管特性的实验线路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++3、特性曲线第七页，共三十二页。1)输入特性常数CE)(BEBUUfI特点:非线性正常工作时发射结电压：NPN型硅管，UBE≈0.7VPNP型锗管，UBE≈0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VOUBEIB+–RBEB第八页，共三十二页。2)输出特性IB=020A40A60A80A100A常数B)(CECIUfI36IC(mA)1234UCE(V)912O输出特性曲线通常分三个工作区：ICmAUCEIBECV+––+第九页，共三十二页。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)9120放大区①放大区在放大区有IC=IB，称为线性区，具有恒流特性。发射结正偏、集电结反偏，晶体管工作于放大状态。②截止区IB=0以下区域，有IC0。发射结、集电结均反偏，晶体管工作在截止状态。③饱和区当UCEUBE时，晶体管工作在饱和状态。IC<IB发射结、集电结均正偏。深度饱和时，硅管UCES0.3V，锗管UCES0.1V。饱和区截止区UCES第十页，共三十二页。4、主要参数1)电流放大系数：、直流电流放大系数BCII___BCIIΔΔ交流电流放大系数当晶体管接成共射极电路时，表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。注意：和的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且ICE0较小的情况下，两者数值非常接近。常用晶体管的值在20~200之间。第十一页，共三十二页。2)集-基极反向饱和电流ICBOICBO是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。温度ICBOICBOA+–EC3)集-射极穿透电流ICEOAICEOIB=0+–ICEO受温度的影响大。温度ICEO，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。第十二页，共三十二页。4)集电极最大允许电流ICM5)集-射极反向击穿电压UCEO(BR)IC超过一定值时，其值要下降。当集—射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压UCEO(BR)。6)集电极最大允许耗散功耗PCMPCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。PCPCM=ICUCE硅管允许结温约为150C，锗管约为7090C。第十三页，共三十二页。ICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区5、安全工作区ICUCEO过损耗区过流区反向击穿区第十四页，共三十二页。工作在放大状态，利用IB对IC的控制作用。1.用于交流放大电路中IC=ICEO≈0，c、e之间相当于断路，三极管相当于一个开关处于断开状态。UCES≈0，c、e之间相...