第1章半導體器件(編輯修改稿)
2025-08-16 08:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 P VBB Rb IE ICn 從基區(qū)擴散到集電結(jié)附近的電子在反向電壓下被拉向集電極形成 ICn。 IC=ICn+ICBO?ICn 收集 集電結(jié)反偏，有少子形成的反向飽和電流 ICBO。 ICBO IBn ICBO b e c N N P VBB Rb VCC IE ICn IC=ICn+ICBO ?ICn IB=IBnICBO?IBn IB IE=ICn+IBn ?IC+IB 動畫演示 共基直流電流放大系數(shù)： ECII??共射直流電流放大系數(shù)： BCII??三極管具有電流放大作用的條件： 內(nèi) 部 條 件 發(fā)射區(qū)多數(shù)載流子濃度很高； 基區(qū)很薄，摻雜濃度很??； 集電區(qū)面積很大，摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)。 外 部 條 件 發(fā)射結(jié)加正向偏壓（ 發(fā)射結(jié)正偏 ）； 集電結(jié)加反向偏壓（ 集電結(jié)反偏 ）。 思考題：三極管發(fā)射極和集電極能否互換？ 特性曲線 實驗線路 IC V VBB ?A V UBE Rb IB mA UCE Vcc RC 輸入特性 iB(?A) uBE(V) 20 40 60 80 uCE=0V uCE =1V uCE ?2V 死區(qū)電壓，硅管，鍺管 。 工作壓降： 硅管uBE?~,鍺管uBE?~。 輸出特性 iC(mA ) 1 2 3 4 uCE(V) 3 6 9 12 iB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域滿足△ iC=?△ iB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。 當 uCE大于一定的數(shù)值時， iC只與 iB有關(guān) 。 iC(mA ) 1 2 3 4 uCE(V) 3 6 9 12 iB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 uCE?uBE,集電結(jié)正偏， 集電結(jié)收集電子的能力降低，iC不再隨著 iB作線性變化，出現(xiàn) 發(fā)射極發(fā)射有余，而集電極收集不足 現(xiàn)象 ,稱為 飽和區(qū) .此時， 硅管UCES?（鍺管)。 iC(mA ) 1 2 3 4 uCE(V) 3 6 9 12 iB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此區(qū)域中 : iB=0,iC=ICEO,uBE 死區(qū)電壓，稱為 截止區(qū)。 輸出特性三個區(qū)域的特點 : (1)放大區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。 NPN:UBE0,UBC0 , PNP: UBE0,UBC0,滿足 iC = ? iB (2) 飽和區(qū)： 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 NPN:UBE0,UBC0, PNP:UBE0,UBC0 ?iBiCS=(VccUCES)/RC UCE?UCES= UCES三極管臨界飽和壓降 , iC不再受 iB的控制 (3) 截止區(qū)： 發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。 NPN:UBE0,UBC0， PNP:UBE0,UBC0 iB=0 ， iC=ICEO ?0 例 1： ?=50， VCC =12V， RB =70k?， RC =6k? 當 VBB = － 2V， 2V， 5V時， 晶體管的靜態(tài)工作點 Q位 于哪個區(qū)？ 當 VBB =－ 2V時： IB=0 ， IC=0 Q位于截止區(qū) IC UCE IB VCC RB VBB C B E RC UBE + － + － VBB =2V時： 9 m ?????BBEBBB RUVI0 . 9 5 m A9 m A01050 ???? .II BC ?IC ICS ， Q位于放大區(qū) 。 VBB =5V時 : ?????BBEBBB RUVI5 m A03mA0 6 1050 ..II BC ???? ?IC IcS， Q位于飽和區(qū)。 mA26 ?????CC E SCCC RUVI IC UCE IB VCC RB VBB C B E RC UBE + － + － －－判斷三極管的工作狀態(tài)可有以下方法 : 1. 根據(jù)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置電壓來判別 . 2. 根據(jù)偏置電流 IB、 IC、 ICS來判別。 3. 根據(jù) UCE的值來判別， UCE ≈VCC,管子工作在截止區(qū)； UCE≈0，管子工作在飽和區(qū)。 例 2： 試判斷 各三極管分 別工作在哪 個區(qū)？ + +5V 0V + + +10V UBE= （正偏）UBC=－ （反偏） 放大狀態(tài) 飽和 根據(jù)晶體管的三個電極電位，判別三個電極及管子類型 原 理 硅管： UBE=。鍺管： UBE = NPN管： UBE0, UBC0 PNP管： UBE0, UBC0 步 驟 三管腳兩兩相減，其中差值為 (或 ）的管腳為 B或 E，另一管腳為 C,并由此可知是硅管（或鍺管）。 假設(shè)三個管腳中電位居中的管腳為 B，求 UBE、UBC，若符合 UBE0, UBC0，則為 NPN。若符合 UBE0, UBC0,則為 PNP。 管子處于 放大狀態(tài) 例 3： 一個晶體管處于放大狀態(tài)，已知其三個電極 的電位分別為 5V、 9V和 。試判別三個電極， 并確定該管的類型和所用的半導體材料。 解： 分別設(shè) U1=5V,U2=9V,U3= U1－ U3=5－ =－ , 因此是鍺管， 2腳為集電極 C。 由于 3腳的電位在三個電位中居中，故設(shè)為基極 B，則1為發(fā)射極 E，有： UBE= U3－ U1=－ 5.= 0 UBC= U3－ U2= － 9=－ 0, 因此，為 NPN型鍺管 ， 5V、 9V、 極分別是 發(fā)射極 、 集電極 和 基極 。 共基直流電流放大系數(shù)： ECII???????1共射直流電流放大系數(shù)： BCII??共射交流電流放大系數(shù)： BCii????共基交流電流放大系數(shù)： ECii?????????1????? 1?? ? ?? ??一般為幾十～幾百 電流放大系數(shù)： 三極管的主要參數(shù) ___???BCII? ???????BCii?在以后的計算中，一般作近似處理： ? = ?例 4：已知 UCE=6V時 ： IB = 40 ?A, IC = mA； IB = 60 ?A, IC = mA。 求： 和 ??解： 反向飽和電流 (1)集電極－基極反向飽和電流 ICBO ?A ICBO ICBO是集電結(jié)反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。 (2)集電極－發(fā)射極反向飽
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