【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 c Rc Rb 一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng) I E IB 1. 發(fā)射結(jié)加正向電壓，擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流 發(fā)射區(qū)的電子越過(guò)發(fā)射結(jié)擴(kuò)散到基區(qū)，基區(qū)的空穴擴(kuò)散到發(fā)射區(qū) —形成發(fā)射極電流 IE (基區(qū)多子數(shù)目較少，空穴電流可忽略 )。 2. 擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與 空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成基極 電流 電子到達(dá)基區(qū) ， 少數(shù)與空穴復(fù) 合形成基極電流 Ibn， 復(fù)合掉的 空穴由 VBB 補(bǔ)充 。 多數(shù)電子在基區(qū)繼續(xù)擴(kuò)散，到達(dá)集電結(jié)的一側(cè)。 晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng) 61 b e c I E I B Rc Rb ， 漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流 Ic 集電結(jié)反偏 ， 有利于收集基區(qū)擴(kuò)散過(guò)來(lái)的電子而形成集電極電流 I。 其能量來(lái)自外接電源 VCC 。 I C 另外 ， 集電區(qū)和基區(qū)的少子在外電場(chǎng)的作用下將進(jìn)行漂移運(yùn)動(dòng)而形成 反向 飽和電流 ， 用 ICBO表示 。 ICBO 晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng) 62 b e c e Rc Rb 二、晶體管的電流分配關(guān)系 IEp ICBO IC IB IEn IBn ICn IC = ICn + ICBO IE= ICn + IBn + IEp = IEn+ IEp IB=IEP+ IBN－ ICBO IE =IC+IB 圖 63 三、晶體管的共射電流放大系數(shù) C B OBC B OCIIII????C E OBC B OBC )1( IIIII ????? ???整理可得： ICBO 稱反向飽和電流 ICEO 稱穿透電流 共射直流電流放大系數(shù) BC II ??BE I1I ）（ ???共射交流電流放大系數(shù) BCΔΔII???? ?VCC Rb + VBB C1 T IC IB C2 Rc + 共發(fā)射極接法 64 共基直流電流放大系數(shù) ECnII?? C BOEC BOCnC IIIII ???? ?????? 1 ????? 1或 共基交流電流放大系數(shù) ECΔΔii?? 直流參數(shù) 與交流參數(shù) ?、 ? 的含義是不同的 ，但是 ， 對(duì)于大多數(shù)三極管來(lái)說(shuō) ， ? 與 ， ? 與 的數(shù)值卻差別不大 ， 計(jì)算中 ， 可不將它們嚴(yán)格區(qū)分 。 ??、? ?5. ?與 ?的關(guān)系 IC IE + C2 + C1 VEE Re VCC Rc 共基極接法 第四版童詩(shī)白 65 晶體管的共射特性曲線 uCE = 0V uBE /V iB=f(uBE)? UCE=const (2) 當(dāng) uCE≥1V時(shí)， uCB= uCE uBE0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復(fù)合減少，在同樣的 uBE下 IB減小，特性曲線右移。 (1) 當(dāng) uCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。 一 . 輸入特性曲線 uCE = 0V uCE ? 1V uBE /V + b c e 共射極放大電路 UBB UCC uBE iC iB + uCE 第四版童詩(shī)白 66 飽和區(qū)： iC明顯受 uCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般 uCE＜ (硅管 )。此時(shí)， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小 。 iC=f(uCE)? IB=const 二、輸出特性曲線 輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域 : 截止區(qū)： iC接近零的區(qū)域，相當(dāng) iB=0的曲線的下方。此時(shí)， uBE小于死區(qū)電壓，集電結(jié)反偏 。 放大區(qū)： iC平行于 uCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時(shí)， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 。 第四版童詩(shī)白 67 三極管的參數(shù)分為三大類 : 直流參數(shù)、交流參數(shù)、極限參數(shù) 一、直流參數(shù) =（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB ? vCE=const ? 的主要參數(shù) ?ECII?? ICBO 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流 ICEO ICEO=（ 1+ ） ICBO ?第四版童詩(shī)白 68 二、交流參數(shù) ? ? =?iC/?iB?UCE=const 2. 共基極交流電流放大系數(shù) α α =?iC/?iE? UCB=const fT ?值下降到 1的信號(hào)頻率 第四版童詩(shī)白 69 PCM PCM= iCuCE 三、 極限參數(shù) ICM 3. 反向擊穿電壓 ? UCBO——發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反 向擊穿電壓。 ? U EBO——集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反 向擊穿電壓。 ? UCEO——基極開路時(shí)集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。 幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 UCBO＞ UCEO＞ UEBO 第四版童詩(shī)白 70 由 PCM、 ICM和 UCEO在輸出特性曲線上可以確定過(guò)損耗區(qū)、過(guò)電流區(qū)和擊穿區(qū)。 輸出特性曲線上的過(guò)損耗區(qū)和擊穿區(qū) PCM= iCuCE U (BR) CEO UCE/V 第四版童詩(shī)白 71 溫度對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響 一、溫度對(duì) ICBO的影響 溫度每升高 100C ， ICBO增加約一倍。 反之，當(dāng)溫度降低時(shí) ICBO減少。 硅管的 ICBO比鍺管的小得多。 二、溫度對(duì)輸入特性的影響 溫度升高時(shí)正向特性左移， 反之右移 60 40 20 0 I / mA U / V 溫度對(duì)輸入特性的影響 200 600 三、溫度對(duì)輸出特性的影響 溫度升高將導(dǎo)致 IC 增大 iC uCE O iB 200 600 溫度對(duì)輸出特性的影響 第四版童詩(shī)白 72 三極管工作狀態(tài)的判斷 [例 1]： 測(cè)量某 NPN型 BJT各電極對(duì)地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區(qū)域？ （ 1） VC ＝ 6V VB ＝ VE ＝ 0V （ 2） VC ＝ 6V VB ＝ 4V VE ＝ （ 3） VC ＝ VB ＝ 4V VE ＝ 解： 原則： 正偏 反偏 反偏 集電結(jié) 正偏 正偏 反偏 發(fā)射結(jié) 飽和 放大 截止 對(duì) NPN管而言，放大時(shí) VC ＞ VB ＞ VE 對(duì) PNP管而言，放大時(shí) VC ＜ VB ＜ VE （ 1）放大區(qū) （ 2）截止區(qū) （ 3）飽和區(qū) 第四版童詩(shī)白 73 [例 2] 某放大電路中 BJT三個(gè)電極的電流如圖所示。 IA＝ 2mA,IB＝ ,IC＝ +,試判斷管腳、管型。 解：電流判斷法。 電流的正方向和 KCL。 IE=IB+ IC A B C IA IB IC C為發(fā)射極 B為基極 A為集電極。 管型為 NPN管。 管 腳、管型的判斷法也可采用萬(wàn)用表電阻法。參考實(shí)驗(yàn)。 第四版童詩(shī)白 74 例 [3]： 測(cè)得工作在 放大電路中 幾個(gè)晶體管三個(gè)電極的電位U U U3分別為： （ 1） U1=、 U2=、 U3=12V （ 2） U1=3V、 U2=、 U3=12V （ 3） U1=6V、 U2=、 U3=12V （ 4） U1=6V、 U2=、 U3=12V 判斷它們是 NPN型還是 PNP型 ？ 是硅管還是鍺管 ？ 并確定 e、b、 c。 （ 1） U1 b、 U2 e、 U3 c NPN 硅 （ 2） U1 b、 U2 e、 U3 c NPN 鍺 （ 3） U1 c、 U2 b、 U3 e PNP 硅 （ 4） U1 c、 U2 b、 U3 e PNP 鍺 原則：先求 UBE，若等于 ，為硅管；若等于 ，為鍺管。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 NPN管 UBE＞ 0， UBC＜ 0， 即 UC ＞ UB ＞ UE 。 PNP管 UBE＜ 0， UBC＜ 0， 即 UC ＜ UB ＜ UE 。 解： 第四版童詩(shī)白 75 光電三極管 一、等效電路、符號(hào) 二、光電三極管的輸出特性曲線 c e c e iC uCE O 圖 E1 E2 E3 E4 E＝ 0 第四版童詩(shī)白 76 復(fù)習(xí) 電流關(guān)系 ？ IE =IC+IB BC II ??BE I1I ）（ ???、輸出特性曲線？ uCE = 0V uCE ? 1V uBE /V ？ 第四版童詩(shī)白 77 場(chǎng)效應(yīng)三極管 場(chǎng)效應(yīng)管： 一種載流子參與導(dǎo)電 ， 利用輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的三極管 ， 又稱 單極型三極管 。 場(chǎng)效應(yīng)管分類 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管 特點(diǎn) 單極型器件 (一種載流子導(dǎo)電 )； 輸入電阻高； 工藝簡(jiǎn)單 、 易集成 、 功耗小 、 體積小 、成本低 。 第四版童詩(shī)白 78 N溝道 P溝道 增強(qiáng)型 耗盡型 N溝道 P溝道 N溝道 P溝道 （耗盡型） FET 場(chǎng)效應(yīng)管 JFET 結(jié)型 MOSFET 絕緣柵型 (IGFET) 場(chǎng)效應(yīng)管 分類： 第四版童詩(shī)白 79 D S G N 符號(hào) 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 Junction Field Effect Transistor 結(jié)構(gòu) 圖 N 溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)圖 N型溝道 N型硅棒 柵極 源極 漏極 P+ P+ P 型區(qū) 耗盡層(PN 結(jié) ) 在漏極和源極之間加上一個(gè)正向電壓 ， N 型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子電子 可以導(dǎo)電 。 導(dǎo)電溝道是 N 型的 ，稱 N 溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 。 第四版童詩(shī)白 80 P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管 P 溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)圖 N+ N+ P型溝道 G S D P 溝道場(chǎng)效應(yīng)管是在 P 型硅棒的兩側(cè)做成高摻雜的 N 型區(qū) (N+)， 導(dǎo)電溝道為 P 型 ， 多數(shù)載流子為空穴 。 符號(hào) G D S 第四版童詩(shī)白 81 一、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管工作原理 N 溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 用改變 UGS 大小來(lái)控制漏極電流 ID 的 。 (VCCS) G D S N N型溝道 柵極 源極 漏極 P+ P+ 耗盡層 *在柵極和源極之間加反向電壓 ， 耗盡層會(huì)變寬 ， 導(dǎo)電溝道寬度減小 ，使溝道本身的電阻值增大 ，漏極電流 ID 減小 ， 反之 ，漏極 ID 電流將增加 。 *耗盡層的寬度改變主要在溝道區(qū) 。 第四版童詩(shī)白 82 1. 當(dāng) UDS = 0 時(shí) ， uGS 對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用 ID = 0 G D S N型溝道 P+ P+ (a) UGS = 0 UGS = 0 時(shí) ， 耗盡層比較窄 ， 導(dǎo)電溝比較寬 第四版童詩(shī)白 83 1. 當(dāng) UDS = 0 時(shí) ， uGS 對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用 UGS 由零逐漸減小 ， 耗盡層逐漸加寬 ， 導(dǎo)電溝相應(yīng)變窄 。 ID = 0 G D S P+ P+ N型溝道 (b) UGS(off) UGS 0 VGG 第四版童詩(shī)白 84 1. 當(dāng) UDS = 0 時(shí) ， uGS 對(duì)導(dǎo)電溝道的控制作用 當(dāng) UGS = UGS（ Off)， 耗盡層合攏 ， 導(dǎo)電溝被夾斷 . ID = 0 G D S P+ P+ (c) UGS ＜ UGS(off) VGG UGS(off)為夾斷電壓 ,為負(fù)值。 UGS(off) 也可用 UP表示 第四