高职系列教材《电工学与工业电子学》课程教学资源（PPT课件）第8章 半导体三极管及基本放大电路

第8章半导体三极管及基本放大电路 8.1半导体三极管 82放大电路的组成和基本工作原理 83放大电路的基本分析方法(一)一工程估算法 8.4放大电路的基本分析方法(二)一图解法 85工作点稳定的放大电路 8.6射极输出器 87多级放大电路 88功率放大器 返回主目录

第 8 章 8.1 半导体三极管 8.2 放大电路的组成和基本工作原理 8.3 放大电路的基本分析方法（一）—工程估算法 8.4 放大电路的基本分析方法（二）— 图解法 8.5 工作点稳定的放大电路 8.6 射极输出器 8.7 多级放大电路 8.8 功率放大器 返回主目录

第8章半导体三极管及基本放大 电路 8.1半导体三极管 半导体三极管又叫晶体三极管,通常简称为三极管或 晶体管。它是放大电路最基本的元件之一。下面介绍它的 基本结构、工作原理和特性参数。 极管的结构 三极管的内部结构为两个PN结。这两个PN结是由三 层半导体区形成的。根据三层半导体区排列的不同方式, 可分为NPN型和PNP型两种类型,如图8-1所示

第 8 章 半导体三极管及 -基本放大 电路 8.1 半导体三极管 半导体三极管又叫晶体三极管，通常简称为三极管或 晶体管。它是放大电路最基本的元件之一。下面介绍它的 基本结构、工作原理和特性参数。 一、三极管的结构 三极管的内部结构为两个PN结。这两个PN结是由三 层半导体区形成的。根据三层半导体区排列的不同方式， 可分为NPN型和PNP型两种类型，如图 8 -1 所示

发射结 发射区 P 基区 P 集电结 集电区 (b) 图8-1三极管的结构示意图

图 8 -1三极管的结构示意图 N P N e b 集电结 发射结 c P P P P e b 集电区 发射区 N 基 区 c (a) (b)

两种不同类型三极管的符号如图8-2所示。在三层半 导体区中,位于中间的一层叫基区;其中一侧的半导体区 专门用来发射载流子,叫发射区;另一侧专门用来收集载 流子,叫集电区。发射区和基区之间的PN结叫发射结, 集电区和基区之间的PN结叫集电结。 从三层半导体区分别引出三个电极,相应叫基极、发 射极和集电极,分别用字母b、e、c来表示三个极。三极管 的外形如图8-3所示

两种不同类型三极管的符号如图 8 -2 所示。在三层半 导体区中，位于中间的一层叫基区；其中一侧的半导体区 专门用来发射载流子，叫发射区；另一侧专门用来收集载 流子，叫集电区。发射区和基区之间的PN结叫发射结， 集电区和基区之间的PN结叫集电结。 从三层半导体区分别引出三个电极，相应叫基极、发 射极和集电极，分别用字母b、e、c来表示三个极。三极管 的外形如图 8 -3 所示

图8-2三极管的符号

图 8 -2 (a) (b)

e b e 3AD30 3DK01 3CX201 3DG100 (d) 图8-3常见三极管的外形图 (a)塑封管;(b)超小型管:(c)n功率管:(d)大功率管

图 8 - 3 ( a ) 塑封管； ( b ) 超小型管； ( c ) n功率管； ( d ) 大功率管 e b c 3CX201 c b e (a) 3DG100 3AD30 (b) (c) (d) 3DK01

为了保证三极管有电流放大作用,三极管在制造时有 以下特点: (1)基区很薄,一般只有几微米到几十微米厚,且掺杂 浓度低 (2)发射区掺杂浓度比基区和集电区高得多 (3)集电结的面积比发射结大 PNP和NPN两种类型的三极管,按选用半导体材料的不 同,又有硅管和锗管之分 二、三极管的电流放大作用 三极管在结构上的特点决定了三极管电流放大作用的内 部条件

为了保证三极管有电流放大作用， 三极管在制造时有 以下特点： (1) 基区很薄， 一般只有几微米到几十微米厚， 且掺杂 浓度低。 (2) 发射区掺杂浓度比基区和集电区高得多。 (3) 集电结的面积比发射结大。 PNP和NPN两种类型的三极管，按选用半导体材料的不 同，又有硅管和锗管之分。 二、三极管的电流放大作用 三极管在结构上的特点决定了三极管电流放大作用的内 部条件

为了实现它的电流放大作用,还必须具备一定的外部 条件,这就是要给三极管的发射结加正向电压,给三极管 的集电结加反向电压。对NPN管来说,可接成如图8-4的 电路。当我们改变电位器R的阻值时,就可以改变基极电 流lB,集电极电流Ic和发射极电流I也将随着改变。其实验 结果如表8.1所示。 分析表8.1中的测量数据,可以得出以下结论 (1)三极管各极之间的电流分配关系是 (8-1) 且Ic《IB

为了实现它的电流放大作用， 还必须具备一定的外部 条件，这就是要给三极管的发射结加正向电压， 给三极管 的集电结加反向电压。对NPN管来说，可接成如图 8- 4的 电路。当我们改变电位器Rb的阻值时，就可以改变基极电 流IB，集电极电流IC和发射极电流IE也将随着改变。其实验 结果如表 8.1 所示。 分析表 8.1 中的测量数据， 可以得出以下结论： (1) 三极管各极之间的电流分配关系是 IE=IC+IB (8 -1) 且IC《 IB

R m R A C A 图8-4三极管电流放大作用的测试

图 8 -4三极管电流放大作用的测试 mA A mA Rb Rc I C I E I B UCC

(2)基极电流I增大时,集电极电流l也随之增大。我 们把IC与IB的比值叫做三极管的直流电流放大系数,用表 示,即 B 或IC=B (8-2) 它体现了三极管的电流放大能力。 (3)当B有微小变化时,IC即有较大的变化。例如, 当IB由10μA变到20μA时,集电极电流IC则由104mA变 为203mA。这时基极电流IB的变化量为

(2) 基极电流IB增大时, 集电极电流IC也随之增大。我 们把IC与IB的比值叫做三极管的直流电流放大系数，用表 示， 即 或 IC= IB (8 -2) 它体现了三极管的电流放大能力。 (3) 当IB有微小变化时，IC即有较大的变化。例如， 当IB由10μA变到20μA时，集电极电流IC则由1.04mA 变 为2.03mA。这时基极电流IB B C I I  =  