清华大学：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第4讲 晶体三极管

第四讲晶体三极管

第四讲 晶体三极管

③大学 第四讲晶体三极管 晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数

第四讲 晶体三极管 一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响 五、主要参数

晶体管的结构和爷号 为什么有孔? 集电极 小功率管 中功率管大功率管 发射区基区集电区 P oc 发射极 集电极 多子浓度高发点 e 9集电结 NPN型 PNP型 基极 多子浓度很 面积大 低,且很薄 晶体管有三个极、三个区、两个N结

一、晶体管的结构和符号 多子浓度高 多子浓度很 低，且很薄 面积大 晶体管有三个极、三个区、两个PN结。 小功率管 中功率管 大功率管 为什么有孔？

二、晶体管的放大原理 放大的条件{m>m(发射结正偏) uB20,即au≥m(集电结反偏) 少数载 流子的 lc 因集电区面积大,在外电场作用下大 运动 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 因基区薄且多子浓度低,使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 Rb 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 基区空穴 的扩散」扩散运动形成发射极电流l,复合运动形成基极 电流l,漂移运动形成集电极电流lc

二、晶体管的放大原理       ，即 （集电结反偏） （发射结正偏） 放大的条件 CB CE BE BE o n u 0 u u u U 扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极 电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。 少数载 流子的 运动 因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区 因基区薄且多子浓度低，使极少 数扩散到基区的电子与空穴复合 因集电区面积大，在外电场作用下大 部分扩散到基区的电子漂移到集电区 基区空穴 的扩散

电流分配:=B+L 一扩散运动形成的电流 R f-复合运动形成的电流 L-漂移运动形成的电流 直流电流 交流电流放大系数 放大系数 B B CEO=(1+B)lc CBO 穿透电流 为什么基极开路集电极回 集电结反向饱和电流 路会有穿透电流?

• 电流分配： IE ＝IB＋IC IE－扩散运动形成的电流 IB－复合运动形成的电流 IC－漂移运动形成的电流 CEO CBO B C B C (1 ) I I i i I I    = +   = = 穿透电流 集电结反向饱和电流 直流电流 放大系数 交流电流放大系数 为什么基极开路集电极回 路会有穿透电流？

晶体管的头射输入特性和输出特性 输入特性=/()a 0.5V 为什么像PN结的伏安特性? 为什么Uc增大曲线右移? 为什么UCE增大到一定值曲 线右移就不明显了? 对于小功率晶体管,UcE大于1的一条输入特性曲线 可以取代UcE大于v的所有输入特性曲线

三、晶体管的共射输入特性和输出特性 C E ( ) B uBE U i = f 为什么UCE增大曲线右移？ 对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线 可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。 为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE增大到一定值曲 线右移就不明显了？ 1. 输入特性

2.输出特性=( 对应于一个就有一条i随uc变化的曲线。 饱和区 为什么uc较小时i随c变 B3 化很大?为什么进入放大状态 曲线几乎是横轴的平行线? B B 8c=常量 放大区 =0 截止区 是常数吗?什么情况下B=B?

2. 输出特性 B ( ) C uCE I i = f β是常数吗？什么情况下  =  ? 对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 为什么uCE较小时iC随uCE变 化很大？为什么进入放大状态 曲线几乎是横轴的平行线？ 饱和区 放大区 截止区 B i C i =常量   = C E B C U i i 

晶体管的三个工作区域 饱和区 放 3 △ 大 区 =0 截止区 状态 uBE C ucE 截止 <U CEO CC 放大 on ≥L BE 饱和 ≥Uon<B ≤LBE 晶体管工作在放大状态时,输出回路的电流l几乎仅仅 决定于输入回路的电流,即可将输出回路等效为电流i 控制的电流源ico

晶体管的三个工作区域 晶体管工作在放大状态时，输出回路的电流 iC几乎仅仅 决定于输入回路的电流 iB，即可将输出回路等效为电流iB 控制的电流源iC。 状态 uBE iC uCE 截止 ＜Uon ICEO VCC 放大 ≥ Uon βiB ≥ uBE 饱和 ≥ Uon ＜βiB ≤ uBE

四、温度对晶体管特性的影响 60°C 60°C20° 20°C △ BE2 CBEI 温度每上升1度,|UB下 7(℃)↑→lcBo个 降2~25mV B个 →不变时i↑, 即i不变时uaE↓

四、温度对晶体管特性的影响  →  →  →  B BE BE B CEO ( ) i u u i T I 即 不变时 不变时 ， ℃  温度每上升1度，|UBE|下 降2～2.5 mV

五、主要参数 反向饱和电流穿透电流 ·直流参数:β、a CBO、1CEO E △i1+B 交流参数:B、a、f(使β=1的信号频率,特征频率) 极限参数:M、PM、U (BR CEO 最大集电 c-e间击穿电压 极电流 过 P 最大集电极耗散功 率,PCM=i CCE 损 耗 安全工作区 区 BR)CEO CE

五、主要参数 最大集电 c-e间击穿电压 极电流 最大集电极耗散功 率，PCM＝iCuCE 安全工作区 • 交流参数：β、α、fT（使β＝1的信号频率，特征频率） • 极限参数：ICM、PCM 、U（BR）CEO C E  = I I    + =   = E 1 C i i • 直流参数：  、  、ICBO、 ICEO 反向饱和电流 穿透电流