【正文】 狀態(tài) 發(fā)射結(jié) 集電結(jié) I C截止 反偏或零偏 反偏 0放大 正偏 反偏 ? I B飽和 正偏 正偏 ? I B三極管處于放大狀態(tài)時(shí)，三個(gè)極上的 電流關(guān)系： 電位關(guān)系： ? ?BCEBEBCIIIIIII???????1 NPN PNPc 最高 最低b 中VB=VE+ 0. 7V中VB=VE0 .7 Ve 最低 最高 例 測(cè)量三極管三個(gè)電極對(duì)地電位，試判斷三極管的工作狀態(tài)。 放大區(qū) —— iC平行于vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。 截止區(qū) —— iC接近零的區(qū)域，相當(dāng) iB=0的曲線的下方。 ICEO 輸出特性曲線總結(jié) 飽和區(qū) —— iC受 vCE顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi) vCE的 數(shù)值較小，一般 vCE＜ V(硅管 )。 (2)放大區(qū) 區(qū)域： iB＝ 0 以上多條的輸出特性曲線。 (1)截止區(qū)： 區(qū)域： iB≤0 輸出特性曲線以下的區(qū)域?yàn)榻刂箙^(qū) 條件：發(fā)射結(jié)、集電結(jié)均反偏 0, u 0 。 （ b） 輸出特性曲線 圖 三極管的輸入、 輸出特性曲線 把輸出特性曲線劃分成三個(gè)區(qū) 常數(shù)??B)( CEC iufi5 10 15 20 Vuce /mAic /1 2 3 4 0 0BiA??A?20A?100A?80A?60A?40BI?CI?飽和區(qū) 截止區(qū) 放大區(qū) 擊穿區(qū) (3)飽和區(qū) 區(qū)域： uCE ＜ 以左部分 條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。 (3)如改變 IB 則得到另一條輸出特性曲線。 bceCRCCUCiBiBEUCEU ? 常 數(shù)BREiBBU輸入回路 輸出回路 常數(shù)??CE)( BEB uufi輸入特性曲線 : (1)是研究當(dāng) UCE=常數(shù) 時(shí)， UBE 和 iB之間的關(guān)系曲 線，用函數(shù)關(guān)系式表示為 : (1)UBE 和 iB之間的關(guān)系曲線 (2)用 UCE=1V 的輸入特性曲線來(lái)代表 UCE＞ 1V 所有輸入特性曲線 (3)輸入特性的死區(qū)電壓： 硅管約為 ； 鍺管約為 。 VBB VCC (4) 集電極的反向電流 集電結(jié)收集到的電子包括兩部分： 發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子 ——ICN 基區(qū)的少數(shù)載流子 ——ICBO VBB VCC IE= IEN+ IEP 且有 IENIEP IEN=ICN+ IBN 且有 IEN IBN ， ICNIBN IC=ICN+ ICBO IB=IEP+ IBN－ ICBO IE =IC+IB VBB VCC 三極管各電極的電流關(guān)系 3. 三極管的三種組態(tài) 共集電極接法 ，集電極作為公共電極，用 CC表示。由于基區(qū)薄且濃度低，所以 IBN較小。 NPN RC Rb VCC VBB + _ IB IC IE Vo VcVbVe 在發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏條件下 ，三極管中載流子的運(yùn)動(dòng)： (1)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子：在 VBB作用下，發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子形成IEN，基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散形成 IEP。 若在放大工作狀態(tài)：發(fā)射結(jié)加正向電壓，集電結(jié)加反向電壓， 如圖所示。 基區(qū)要制造得很薄 ，其厚度一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米。 雙極型三極管的符號(hào)中， 發(fā)射極的箭頭代表發(fā)射極電流的實(shí)際方向。 它有兩種類型 :NPN型和 PNP型。第六章 放大電路基礎(chǔ) ? 半導(dǎo)體三極管 ? 共射放大電路 ? 共集放大電路與共基放大電路 ? 場(chǎng)效應(yīng)管及其放大電路 ? 繼承運(yùn)算放大電路 167。 半導(dǎo)體三極管 ? 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu) ? 三極管內(nèi)部的電流分配與控制 ? 三極管的 特性曲線 ? 三極管的微 變等效電路 ? 半導(dǎo)體三極管的參數(shù) ? 三極管的型號(hào) ? 三極管應(yīng)用 圖 常見(jiàn)三極管的外形 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu) 雙極型半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。 eb間的 PN結(jié)稱為 發(fā)射結(jié) (Je) cb間的 PN結(jié)稱為 集電結(jié) (Jc) 中間部分稱為基區(qū)，連上電極稱為 基極 ， 用 B或 b表示（ Base）； 一側(cè)稱為發(fā)射區(qū)，電極稱為 發(fā)射極 ， 用 E或 e表示（ Emitter）； 另一側(cè)稱為集電區(qū)和 集電極 ， 用 C或 c表示（ Collector）。 半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu) 從外表上看兩個(gè) N區(qū) ,(或兩個(gè) P區(qū) )是對(duì)稱的，實(shí)際上 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度大 ， 集電區(qū)摻雜濃度低 ，且 集電結(jié)面積大 。 三極管的工作原理 雙極型半導(dǎo)體三極管在工作時(shí)一定要加上適當(dāng)?shù)闹绷髌秒妷骸? 現(xiàn)以 NPN型三極管的放大狀態(tài)為例，來(lái)說(shuō)明三極管內(nèi)部的電流關(guān)系。 IEN IEP方向相同 VBB VCC (2) 電子在基區(qū)復(fù)合和擴(kuò)散 由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散，擴(kuò)散過(guò)程中少部分電子與基區(qū)空穴復(fù)合形成電流 IBN。 (3) 集電結(jié)收集電子 由于集電結(jié)反偏，所以基區(qū)中擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子在電場(chǎng)作用下漂移過(guò)集電結(jié)，到達(dá)集電區(qū)，形成電流 ICN。 共基極接法 ， 基極作為公共電極，用 CB表示； 共發(fā)射極接法 ，發(fā)射極作為公共電極，用 CE表示； BJT的三種組態(tài) ? 什么叫三極管的特性曲線？ 三極管伏安特性曲線是指三極管各電極電壓與各電極電流之間關(guān)系的曲線，它是管子內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外部體現(xiàn)。 發(fā)射結(jié)正偏導(dǎo)通后： 硅管 UBE=； 鍺管 UBE= 輸入特性曲線 常數(shù)??CEu)u(fi BEB20 100 60 80 40 A/i B ?V/uBE 1CEuV? bceCRCCUCiBiBEUCEU ? 常 數(shù)BREiBBU輸入回路 輸出回路 常數(shù)??Bi)u(fi CEC輸出特性曲線 : (1) 是研究當(dāng) iB=常數(shù) 時(shí)， UCE和 iC之間的關(guān)系曲線，用函數(shù)表示為 : bceCRCCUCi常數(shù)?BiBEUBREiBBU輸入回路 輸出回路 CEU輸出特性曲線 CiCEuBB IiCEC |)u(fi ??(2)輸出特性曲線 ,當(dāng) UCE較小時(shí)起始部份很陡，當(dāng) UCE 略有增加， iC 增加很快，當(dāng) UCE＞1V 以后，再增加 UCE、iC 增加不明顯。 1 82 64 100A20I B ??A40?A80?A60?A100?A0?（ a） 輸入特性曲線 。 uBE0, uBC0 特點(diǎn)：失去放大能力，即 iC＝ βiB不成立 ,即 iB不能控制 iC 的變化。 特點(diǎn)： iB = 0時(shí)， iC ≈iE=ICEO=0，三極管 CE間為開(kāi)路。 條件：發(fā)射結(jié)正偏， uBE0, 集電結(jié)反偏 ， uBC0 特點(diǎn)： (A)有放大特性： iC＝ βiB (B)有恒流特性： iC與 uCE無(wú)關(guān)。此時(shí) 發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)正偏 或反偏電壓很小 。 此時(shí)， 發(fā)射結(jié)反偏， 集電結(jié)反偏。 此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏， 集電結(jié)反偏， 電壓大于 V左右(硅管 ) 。 放大 截止 飽和 + 正偏 反偏 + + 正偏 反偏 + 放大 VcVbVe 放大 VcVbVe 發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均為反偏。 測(cè)得 VB = V 、 VE = V 、 VC =8 V，試判斷三極管的工作狀態(tài) 。 溫度每升高 1?C， UBE ? (2 ? ) mV。 2. 溫度升高，輸出特性曲線 向上移。 輸出特性曲線間距增大。在共發(fā)射極輸出特性曲線上，通過(guò)垂直于 X軸的直線 (vCE=const)來(lái)求取 IC / IB ，如下左圖所示。 ??： =（ IC－ ICEO） /IB≈IC / IB ? vCE=const β三極管的 直流參數(shù) ? ICEO ICEO和 ICBO之間的關(guān)系： ICEO=（ 1+ ） ICBO 相當(dāng)于基極開(kāi)路時(shí)，集電極和發(fā)射極間的反向飽和電流，即輸出特性曲線 IB=0時(shí)曲線所對(duì)應(yīng)的 Y坐標(biāo)的數(shù)值 ,如圖所示。它相當(dāng)于集電結(jié)的反向飽和電流?；蛟趫D上通過(guò)求某一點(diǎn)的斜率得到 ?。 三極管的 交流 參數(shù) α =?IC/?IE? VCB=const 當(dāng) ICBO和 ICEO很小時(shí)， ≈?、 ≈?，可以不加區(qū)分。由于結(jié)電容的影響，當(dāng)信號(hào)頻率增加時(shí)，三極管的 ?將會(huì)下降。 三極管的 極限 參數(shù) 如圖所示，當(dāng)集電極電流增加時(shí)， ? 就要下降，當(dāng) ?值 下降到線性放大區(qū) ?值的 70～ 30％ 時(shí)，所對(duì)應(yīng)的集電極電流稱為集電極最大允許電 流 ICM?？? 見(jiàn)，當(dāng) IC＞ ICM時(shí)， 并不表示三極管 會(huì)損壞。 在計(jì)算時(shí)往往用 VCE取代 VCB。 BR代表?yè)舸┲?，?Breakdown的字頭。下標(biāo) CB代表集電極和基極， O代表第三個(gè)電 極 E開(kāi)路。 (BR)CEO—— 基極開(kāi)路時(shí)集電極和發(fā)射極間的 擊穿電壓。 三極管的安全工作區(qū) 由 PCM、 ICM和 V(BR)CEO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)，見(jiàn)下圖。 Vi=0V時(shí)，三極管截止 , VO=10V。 167。這里所講的主要是電壓放大電路。 二、輸入電阻 ri 放大電路一定要有前級(jí)（信號(hào)源）為其提供信號(hào)，那么就要從信號(hào)源取電流。輸入電阻越大，從其前級(jí)取得的電流越小，對(duì)前級(jí)的影響越小。 ~ ro US39。 2. 加壓求流法。 方法二： 測(cè)量。 ~ ro Us39。 Looo R)UU(r 1???~ ro Us39。 步驟： 3. 計(jì)算。 uA 小寫(xiě)字母、大寫(xiě)下標(biāo)，表示全量。 uA ua 全量 交流分量 t UA直流分量 共射放大電路的基本組成 放大元件 iC=? iB，工作在放大區(qū)，要保證集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏。并保證集電結(jié)反偏。 RB +EC EB RC C1 C2 T 使發(fā)射結(jié)正偏，并提供適當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn)。 RB +EC EB RC C1 C2