第五章 三极管与集成运算放大器

§5-1 三极管

§5-2 基本放大电路§5-3 反馈与振荡

§5-4 多级放大电路§5-5 集成运算放大器

§5-1 三极管

学习目标

1.了解三极管的结构、类型和符号。

2.掌握三极管的电流放大作用。

3.了解三极管的主要参数。

4.掌握用万用表简易检测三极管的方法。

一、三极管的结构和类型

常见三极管的外形

三极管有两个PN结,对应的三个半导体区分别为发射区、基区和集电区,从三个区引出的三个电极分别为发射极、基极和集电极,分别用E、B、C或e、b、c表示。发射区与基区之间的PN结称为发射结,集电区与基区之间的PN结称为集电结。

三极管结构示意图及图形符号a)NPN型b)PNP型

几种常见三极管封装形式与管脚排列

二、三极管的电流放大作用

三极管集电极电流与相应的基极电流之比,称为三极

管的直流电流放大系数()。

将三极管看作一个广义节点,根据基尔霍夫节点电流定律,可知,所以三极管三个电极的电流关系为

C B I I β=C B

I I β=(1)E B C B

I I I I β=+=+

的大小反映了三极管放大电流的能力。必须强

调的是,这种电流放大能力实质是对的控制能

力,因为无论

还是都是来自电源,如果没有电源,三极管本身是不能放大电流的。

B I

C I B I C I

三、三极管的工作电压

NPN型三极管放大电路

发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压,这是三极管电流放大的外部条件。这时三极管三个电极的电位有如下关系:

C B E

U U U >>如果流过发射极、基极和集电极的电流分别用I E 、I B 和I C 表示,则有:

(1)(2)(3)B

C E I I I +=E C I I I

≈ B

C I I β=

四、三极管的输出特性1.三极管的输出特性曲线

三极管输出特性曲线

2.三极管的三个工作区

根据三极管的工作状况,我们可以在三极管输出特性曲线族上划分为放大区、截止区和饱和区。

三极管的三个工作区

(1)放大区

在本区域里,每条输出特性曲线近似为一条水平直线,且相邻曲线间隔均匀;三极管的集电极电流远大于基极电流,并且与基极电流成正比。

(2)截止区

在本区域里,基极电流大小为零,集电极电流很小,接近于零。

(3)饱和区

在本区域里,集-射极之间电压较小,集电极电流与基极电流不成正比,但与集-射极电压有着明显的关系。我们把这个区域称为饱和区。

3.三极管的开关特性

a)集-射极近似于断开的开关b)集-射极近似于接通的开关

三极管的开关特性

五、三极管的主要参数

1.共发射极直流电流放大系数

共发射极直流电流放大系数用符号(或)表示,它是指集电极电流与基极电流的比值,即

b c

I I =βFE h

2.共发射极交流电流放大系数

共发射极交流电流放大系数用符号(或)表示,它是指集电极电流增量与基极电流增量的比值,即

b c

I I ??=ββfe h

3.集-基反向饱和电流

集-基反向饱和电流用符号表示,它是指在发射极悬空、集电结处于反向偏置情况下流过集电极的电流。CBO

I

I

CBO

示意图

4.集-射反向饱和电流

集-射反向饱和电流用符号

I

表示,它是指在基极悬空、

CEO

集-射处于反向偏置情况下流过

集电极的电流。

I

示意图

CEO

5.集电极最大允许电流

集电极最大允许电流用I CM 符号表示,它是指

下降到正常值的

2/3时的集电极电流。

6.集-射反向击穿电压

集-射反向击穿电压用符号或来表示。β()CEO BR U ceo BV

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