第1章03晶体三极管sw只是课件
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3晶体三极管
2.三极管内部载流子的运动规律
集电结反偏， 集电结反偏， 有少子形成的反 向电流ICBO。 基区空穴 向发射区的 扩散形成电流 IEP可忽略。 可忽略。 进入P 进入P 区的电 子少部分与基区 的空穴复合， 的空穴复合，形 成电流IBN ，多 数作为非平衡少 子扩散到集电结 B RB IB IBN E IE IC ICBO C ICN
v
v
i
i
输出特性曲线各区的特点： 输出特性曲线各区的特点：
（1）饱和区 a.发射结正偏，集电结正偏或反 发射结正偏， 发射结正偏 偏电压很小。 偏电压很小。 UCE≤UBE b. iC明显受uCE控制, 明显受 控制 iC＜βiB
1
4 3
i
C/
mA
iB =
µ 100 A 80 60
饱和区
随着VCE的变化而迅速变化。 的变化而迅速变化。 随着
∆iC
∆iB
β=
放大区 截止区
∆iC ∆iB
U CE =常量
β是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 β = β ? 是常数吗？什么是理想三极管？ 是常数吗
2. 输出特性
iC = f (uCE ) I
数 B =常
对应于一个I 就有一条i 变化的曲线。 对应于一个 B就有一条 C随uCE变化的曲线。 输出特性曲线特点： 输出特性曲线特点： a. 各条特性曲线形状相同 b. 每条输出特性起始部分很陡 V时 uCE=0 V时，因集电极无收 b （集电结反压增加， 当集电结反压增加， 吸引电子能力增强,ic增大 增大） 吸引电子能力增强 增大） 集作用， =0。 集作用，iC=0。 c．每条输出特性当超过某一数 u c ．CE ↑ → Ic ↑ 。 值时（ ），变得平坦 值时（约1V），变得平坦 ）， d. 曲线比较平坦的部分， 曲线比较平坦的部分， 的增加而略向上倾斜。 随vCE的增加而略向上倾斜。 d每条输出特性当超过某一数值时（约1V），变得平坦 每条输出特性当超过某一数值时（ 1V），变得平坦 ）， 这是基区宽变效应） （这是基区宽变效应） • CB ↑→ 基区宽带变窄 → B 1V后 当uCE ＞CE后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子 1V ↑→ 收集电子的能力足够强。这时， 变小 • 都被集电极收集， 再增加， 基本保持不变。 都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。 iC •→ β = iB ↑→ iB 若不变则 C ↑
晶体三极管的复习PPT课件
3、三极管放大电路的组成； 难点：1、三极管的电流分配关系及放大原理；2、三极管放大电路的组成；3Βιβλιοθήκη 一、预习案完成情况 小组名称
优 秀
良 好
完成较好的个人：
获得奖 励
+5
+4
4
预习案展示
1、三极管的图形符号（PNP和NPN），并标注引脚名称；
2、三极管的内部结构是由 区、 区、 区及 结和 结 组成的。三极管对外引出的电极分别是 极、 极和 极。
（NPN，PNP）；
3、下图所示为三极管的输出特性。该管在UCE=6V，IC=3 mA处电流放大倍数β为 。
8
2019/9/18
9
探究案展示点评
展示内容 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
任务二 任务二
1、书面展 示
2、动作迅 速
3、书写规 范
4、格式正 确
5、声音洪 亮
6、尽量脱 稿
1、声音洪 亮 2、语言精 简 3、点评步 骤：判断正 误-规范思路 -征求意见
15
布置作业
• 书本P46页-复习思考题；
16
2019/9/18
17
10
任务二：三极管的基本放大电路
1、设置静态工作点的原因是什么？ 2、分析题下图各电路能否正常放大，并说明理由。
11
【巩固训练】
1、图所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并 根据所给出的参数进行分析计算。 （1）UCE=3V，IB=60μA，IC=？ （2）IC=4mA，UCE=4V，ICB=？ （3）UCE=3V，IB由40~60μA时，β=？
5
7、观看右侧基本放大电路组成，完成下表：
元器件
作用
放大条件
优 秀
良 好
完成较好的个人：
获得奖 励
+5
+4
4
预习案展示
1、三极管的图形符号（PNP和NPN），并标注引脚名称；
2、三极管的内部结构是由 区、 区、 区及 结和 结 组成的。三极管对外引出的电极分别是 极、 极和 极。
（NPN，PNP）；
3、下图所示为三极管的输出特性。该管在UCE=6V，IC=3 mA处电流放大倍数β为 。
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探究案展示点评
展示内容 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
任务二 任务二
1、书面展 示
2、动作迅 速
3、书写规 范
4、格式正 确
5、声音洪 亮
6、尽量脱 稿
1、声音洪 亮 2、语言精 简 3、点评步 骤：判断正 误-规范思路 -征求意见
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布置作业
• 书本P46页-复习思考题；
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任务二：三极管的基本放大电路
1、设置静态工作点的原因是什么？ 2、分析题下图各电路能否正常放大，并说明理由。
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【巩固训练】
1、图所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并 根据所给出的参数进行分析计算。 （1）UCE=3V，IB=60μA，IC=？ （2）IC=4mA，UCE=4V，ICB=？ （3）UCE=3V，IB由40~60μA时，β=？
5
7、观看右侧基本放大电路组成，完成下表：
元器件
作用
放大条件
三极管课件
选型注意事项
工作频率与功率
根据电路需求选择合适 的工作频率和功率等级
的三极管。
材料与极性
考虑三极管的材料和极 性，如硅管或锗管， NPN型或PNP型。
封装与散热
根据实际应用场景选择 合适的封装形式，并考
虑散热问题。
可靠性与品牌
优先选择可靠性高、品 牌知名度大的产品。
测试方法介绍
外观检查
检查三极管的外观是否完好，引脚是 否氧化或变形。
动态性能
共射极放大电路具有电压放大和电流放大作用，其电压放大倍数Au和电流放大倍数Ai均 大于1。
共集电极放大电路
1 2 3
放大原理
输入信号加在基极与发射极之间，输出信号从发 射极取出。由于集电极是共同输出端，故称共集 电极放大电路。
静态工作点
与共射极放大电路相同，为了使三极管工作在放 大区，必须给三极管的发射结加正向偏置电压， 集电结加反向偏置电压。
保护电路
设计过流、过压和过热保护电路，确保电源和负载的安全。
其他模拟电路应用
模拟开关
利用三极管的开关特性，实现模拟信号的通断控 制。
模拟运算放大器
将三极管作为运算放大器的核心元件，实现加、 减、乘、除等模拟运算。
信号发生器
利用三极管的振荡特性，构建信号发生器，产生 所需频率和幅度的正弦波、方波等信号。
三极管结构特点
01
02
03
三个区域
发射区、基区和集电区， 分别对应三极管的三个电 极。
两个PN结
发射结和集电结，是三极 管实现放大和控制功能的 关键。
电流放大原理
利用发射结正向偏置时， 基区载流子的扩散和漂移 运动，实现电流的放大。
三个引脚名称与功能
晶体三极管与场效应管详解演示文稿
U11==64-V5.3，VV，U，2U=U222==V-21，V.8U，V3，=U23U=.37=5VV-，1.5V
第13页，共43页。
共射极NPN放大电路
进入基区少数电子和空穴复
结论：I =I +I 合，以及进入发射区的空穴
与电集子电复区合少而数载形E流成子电B流IBNC和
IC =ICN+集IC电BO结反发，偏射发结射正区偏多
UCE VCC IC RC 15 0.716103 5000 11.42(V )
③如果VBB=5V;RB=300kΩ,β=300 解答：
IB
VBB U BE RB
5 0.7 300000
0.01
IC IB 300 0.0143 4.29(mA)
I里IIBPEB了，空IC－－？B那穴O。么形扩复其成散漂它合移多运运电数流电动动子形去形哪成成的的电电C流流 IC－漂移运IB动ICB形O 成的电流JC
ICN
数载流子电 子不断向基 区扩散，形 成扩散电流
IEN。
基区多数载
流子空穴不断 向基区扩散， 形成扩散电流
IEP。
B
RB IEP
VBB
IBP JE
集电极C
Collector
基极B 发射极E
Base Emitter
金属层
发射区：发射载流子 集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子
P
N+
N-Si
N型硅片
（衬底）
第5页，共43页。
强化练习1
NPN型三极管
C
B E
基极 B
电符路号符号 集电区的作用：
收集载流子
基区的作用： 传送、控制载流子
电子技术第一章晶体管
IB是输入电流，UBE是 输入电压，加在b、e 两电极之间。 IC是输出电流，UCE是 输出电压，从c、e 两电极取出。mA NhomakorabeaRc
+
VCC
Rb
b
输入 回路
VU
c UCE 输出 UCE 回路 e V
BE
三极管共射特性曲线测试电路
20
UCE=0时，C结不通，随UCE↑有利于电子进入C区被收集，减弱P区复合，IB 减小，曲线右移。
31
1.3.4 晶体管的主要参数
三极管的连接方式
IC C1 IB + Rb VBB T C + 2 Rc C1 + IE
正常放大原则: 发射结Je>0 集电结Jc<0
IC C2 +
Re VEE
Rc
VCC
(b)共基极接法
VCC
(a)共发射极接法
一、电流放大系数
是表征管子放大作用的参数。有以下几个：
32
当UCE为定值时， IC=IB， IC随IB正 比例增加？（在放 大区）
对所有曲线而言，当UCE大于一定常数(0.3V) 后，曲线平行等距。β为常数， IC=IB
4
3 2 1 3
100A
80A
60A
观:IB=40μA曲线 上升段：
UCE↑→IC↑↑）
40A 20A IB=0 6
9 12 UCE(V)
e
√三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发 射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。
7
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例） IE=IB+ IC
+
VCC
Rb
b
输入 回路
VU
c UCE 输出 UCE 回路 e V
BE
三极管共射特性曲线测试电路
20
UCE=0时，C结不通，随UCE↑有利于电子进入C区被收集，减弱P区复合，IB 减小，曲线右移。
31
1.3.4 晶体管的主要参数
三极管的连接方式
IC C1 IB + Rb VBB T C + 2 Rc C1 + IE
正常放大原则: 发射结Je>0 集电结Jc<0
IC C2 +
Re VEE
Rc
VCC
(b)共基极接法
VCC
(a)共发射极接法
一、电流放大系数
是表征管子放大作用的参数。有以下几个：
32
当UCE为定值时， IC=IB， IC随IB正 比例增加？（在放 大区）
对所有曲线而言，当UCE大于一定常数(0.3V) 后，曲线平行等距。β为常数， IC=IB
4
3 2 1 3
100A
80A
60A
观:IB=40μA曲线 上升段：
UCE↑→IC↑↑）
40A 20A IB=0 6
9 12 UCE(V)
e
√三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发 射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。
7
1. 内部载流子的传输过程 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例） IE=IB+ IC
晶体三极管讲述PPT教案
下 图 给 出 了起 放大作 用时 NPN 型 和 PNP 型 晶体 管中电 流实际 方向和 发射结 与集电 结的实 际极性 。
IB B
+
UBE
IC
+ UCE
C T E
IE
NPN 型 晶 体 管
IB
+ UBE
IC
B
+ UCE
C T E
IE
PNP 型 晶 体 管
第15页/共24页
说 明：
1.
时，
。
称 为 集 电 极 ——基 极反 向饱和 电流， 见图2.1.7(a) 。 一 般
很 小，与 温度有 关。
ICBO
IE
ICBO
0
称 为 集 电 极——发 射 极反向 电流， 又叫穿 透电流 ， 见 图 2.1.7(b)。
2.
时，
。
IB 0
ICEO
IC IB ICBO
IC IE ICEO
IB 0.06 0.04 0.02
式 中 ， 称 为动态 电流(交 流)放 大系数
第14页/共24页
( 3) 当 IB = 0( 将 基极 开路)时 ，IC = ICEO， 表中 ICEO < 0.001 mA = 1 A。 ( 4) 要 使 晶体管 起放大 作用， 发射结 必须正 向偏置 ，发射 区才可 向基区 发射电 子；而 集电结 必须反 向偏置 ，集电 区才可 收集从 发射区 发射过 来的电 子。
结论：
4． 通 常
，
， 所 以 可 表示 为 (2.1.5)
考 虑 ICEO， 则
(2.1.6)
IC IB IC IB IC IB ICEO
第18页/共24页
三极管经典教程PPT课件
静态工作点
为了使三极管工作在放大区，需要设置合适的静态工作点，即合适的基极电流和集电极电压。静态工作点的设置对放大电 路的性能有很大影响。
动态性能 共射放大电路具有较高的电压放大倍数和较好的频率响应特性。但由于三极管的非线性特性，输出信号 会产生失真。
共基放大电路
原理分析
共基放大电路中，信号源与三极管的发射极和基极相连， 集电极作为输出端。与共射放大电路相比，共基放大电路 具有更高的电流放大倍数和更宽的频带宽度。
放大状态：当加在三极管发射结的电 压大于PN结的导通电压，并处于某一 恰当的值时，三极管的发射结正向偏 置，集电结反向偏置，这时基极电流 对集电极电流起着控制作用，使三极 管具有电流放大作用，其电流放大倍 数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结 的电压大于PN结的导通电压，并当基 极电流增大到一定程度时，集电极电 流不再随着基极电流的增大而增大， 而是处于某一定值附近不怎么变化， 这时三极管失去电流放大作用，集电 极与发射极之间的电压很小，集电极 和发射极之间相当于开关的导通状态。 三极管的这种状态我们称之为饱和导 通状态。
电极电流IC与基极电流IB之比。
极间反向电流 包括集电结反向饱和电流ICBO和发 射极反向电流IEBO，用于衡量三极管
的稳定性。
截止频率fT 表示三极管的高频性能，定义为当β 下降到低频时β值的0.707倍时所对应 的频率。
动态特性参数的意义 用于全面评价三极管的性能，为电路 设计提供重要依据。
03
解调概念
从已调信号中提取出低频信号的过程。
解调方式
对应不同的调制方式，有相应的解调方法，如包络检波、鉴频和鉴相等。
07
三极管应用实例与选型指南
为了使三极管工作在放大区，需要设置合适的静态工作点，即合适的基极电流和集电极电压。静态工作点的设置对放大电 路的性能有很大影响。
动态性能 共射放大电路具有较高的电压放大倍数和较好的频率响应特性。但由于三极管的非线性特性，输出信号 会产生失真。
共基放大电路
原理分析
共基放大电路中，信号源与三极管的发射极和基极相连， 集电极作为输出端。与共射放大电路相比，共基放大电路 具有更高的电流放大倍数和更宽的频带宽度。
放大状态：当加在三极管发射结的电 压大于PN结的导通电压，并处于某一 恰当的值时，三极管的发射结正向偏 置，集电结反向偏置，这时基极电流 对集电极电流起着控制作用，使三极 管具有电流放大作用，其电流放大倍 数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结 的电压大于PN结的导通电压，并当基 极电流增大到一定程度时，集电极电 流不再随着基极电流的增大而增大， 而是处于某一定值附近不怎么变化， 这时三极管失去电流放大作用，集电 极与发射极之间的电压很小，集电极 和发射极之间相当于开关的导通状态。 三极管的这种状态我们称之为饱和导 通状态。
电极电流IC与基极电流IB之比。
极间反向电流 包括集电结反向饱和电流ICBO和发 射极反向电流IEBO，用于衡量三极管
的稳定性。
截止频率fT 表示三极管的高频性能，定义为当β 下降到低频时β值的0.707倍时所对应 的频率。
动态特性参数的意义 用于全面评价三极管的性能，为电路 设计提供重要依据。
03
解调概念
从已调信号中提取出低频信号的过程。
解调方式
对应不同的调制方式，有相应的解调方法，如包络检波、鉴频和鉴相等。
07
三极管应用实例与选型指南
三极管教学课件
放大状态：当加在三极管发射结的电 压大于PN结的导通电压，并处于某一 恰当的值时，三极管的发射结正向偏 置，集电结反向偏置，这时基极电流 对集电极电流起着控制作用，使三极 管具有电流放大作用，其电流放大倍 数β=ΔIc/ΔIb，这时三极管处放大状态。
饱和导通状态：当加在三极管发射结 的电压大于PN结的导通电压，并当基 极电流增大到一定程度时，集电极电 流不再随着基极电流的增大而增大， 而是处于某一定值附近不怎么变化， 这时三极管失去电流放大作用，集电 极与发射极之间的电压很小，集电极 和发射极之间相当于开关的导通状态。 三极管的这种状态我们称之为饱和导 通状态。
表示三极管在最大允许管壳温度 TCM时的最大允许耗散功率，用 于衡量三极管的散热能力。
电流放大系数β 极间反向电流 击穿电压 耗散功率PCM
表示三极管放大能力的大小，通 常指集电极电流iC与基极电流iB 的比值。
包括集电极-基极击穿电压 BVCBO、集电极-发射极击穿电 压BVCEO和发射极-基极击穿电 压BVEBO，用于衡量三极管的耐 压能力。
三极管基本结构
三个电极
01
基极（B）、集电极（C）、发射极（E）。
两个PN结
02
发射结、集电结。
三种类型
03
NPN型、PNP型、硅管、锗管。
电流放大原理
要点一
发射区向基区扩散电子
由于发射结处于正向偏置，发射区的多数载流子（自由电子） 不断扩散到基区，并不断从基区复合回到发射区而形成的电 流称为扩散电流。由于自由电子不断从发射区扩散到基区， 从而使得发射区的自由电子浓度不断降低，正极电位不断升 高，而基区由于自由电子的不断扩散进来，浓度不断增加， 靠近发射区的基区表面电位也不断升高。
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第1章03晶体三极管sw
一、三极管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
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。
一、三极管的结构和符号
• 三极管的结构（续）
C B
发射区 基区 集电区
C 发射极E
基极B
B
集电极C
E
E 发射结
集电结
1. 由三层半导体组成，有三个区、三个极、两个PN结。
二、晶体管的放大原理
放大的条 uuC BB E件 U 0， O（ N即 u发 CE射 uB（ E结集正电偏结）反偏）
少数载 流子的 运动
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
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
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
例题： 某放大电路中双极型晶体管3个电极的电流如题2-6 图所示。已测出 I A 1 .5 m A ,I B 0 .0 3 m A ,I C 1 .5 3 m A
试分析A,B,C中哪个是基级、发射极？该管的β为多大？
分析：
对于BJT（or三极管），有
C
C
B
B
E PNP
E NPN
IEICIB
反向击穿电压UCEO,B、UEBO,B、 UCBO,B
✓UCEO,B 表示基极B开路时，CE之 间允许施加的最大反向电压。
✓UEBO,B 表示集电极C开路时，EB 之间允许施加的最大反向电压。
✓UCBO,B 表示发射极E开路时，CB 之间允许施加的最大反向电压。
击穿电压之间的关系：
＞ U U ＞U CBO,B
CEO,B
EBO,B
UCEO,B UEBO,B UCBO,B
反向击穿电压UCES,B、 UCER,B ✓UCES,B 表示基极B短路(short)时， CE之间允许施加的最大反向电压。
✓UCER,B 表示基极B加电阻时 (Resistance)时，CE之间允许施加的 最大反向电压。Biblioteka UCES,B UCER,B
为什么基极开路集电极回 路会有穿透电流？
三、晶体管的共射输入特性和输出特性
1、输入特性
iB f(uBE)UCE
为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE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。
2、输出特性 iC f(uCE)iB
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 饱和区
iC
放大区
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？
iB
iC
iB
UCE常量
截止区 β是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 ?
三极管的四种工作状态：
放大工作状态: 发射结正偏，集电结反偏 饱和工作状态: 发射结正偏，集电结正偏 截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏
当集电极电流增加时， 就要下降，当 值下降到线 性放大区 值的2/3时所对应的最大集电极电流。
当Ic＞ICM时，并不表示三极管会损坏。只是管子的 放大倍数降低。
集电极最大允许功率损耗PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗， PCM= IcUcb 因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电
结上。在计算时往往用Uce取代Ucb， PCM≈IC Uce
➢ 要使三极管正常工作并有放大作用，管子的发射结必须 正向偏置，集电结必须反向偏置。
➢ 三极管的特性可用输入和输出特性曲线来表示，也可用
特性参数来表示。主要的特性参数有：电流放大系数、，
极间反向电流ICBO、ICEO，极限参数ICM、PCM和UCEO,B
➢ 由于 、、ICBO、ICEO等受温度影响较大，为了稳定， 选管子时ICBO、ICEO要小， 也不要过大。
✓集电极发射极间的穿透电流ICEO ICEO和ICBO有如下关系 ICEO=（1+ ）ICBO
2. 交流参数
共基交流电流放大系数
ΔIc
Δ I e U cb C
共射交流电流放大系数
ΔIc
Δ I b U ce C
特征频率fT 随着频率下降为1时对应的频率。
3. 极限参数
集电极最大允许电流ICM
击穿电压之间的关系: UCBO,B ≈UCES,B > UCER,B >UCEO,B>UEBO,B
PCM≈IC UCE
UCEO,B 晶体管的安全工作区
UCE/V
五、温度对晶体管特性的影响
温度↑
基极门限电压UBEO↓
↑ 集电极反向饱和电流ICBO ↑ 电流放大倍数β
小结
➢晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电 流可以控制集电极电流。
反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏
在放大电路中，主要应用其放大工作状态。而在脉冲与数字电 路中则主要应用其饱和和截止状态。而反向工作状态，原理上讲， 此状态和放大状态没有本质区别，但由于晶 体管的实际结构 不对称，发射结比集电结小得多，起不到放大作用，故这种状 态基本不用。
四、主要参数
1. 直流参数
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极 电流IB，漂移运形成集电极电流IC。
• 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
直流电流 放大系数
IC
IB
iC
iB
ICEO (1 )ICBO
交流电流放大系数
穿透电流 集电结反向电流
A IA
IC
IB B
C
题2-6 图
解：有图分析 IAIB IC 根据晶体管放大电路的特点
可知A为集电极，B为基极， C为发射极。
2. 发射区掺杂浓度比集电区高得多。
基区掺杂低,且很薄。
二、晶体管的放大原理
• 三极管的工作原理
放大作用的外部条件
发射结加正向电压，即发射结正偏 集电结加反向电压，即集电结反偏
注意：三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压才 能起放大作用。
三极管各区的作用
发射区向基区提供载流子 基区传送和控制载流子 集电区收集载流子
共基直流电流放大系数
共射直流电流放大系数
IC IE
IC IB
级间反向饱和电流ICBO和ICEO
✓ 集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极， O是Open的字头，代表第三个电极E开路。 Ge管：A量级 Si管：nA量级
级间反向饱和电流ICBO和穿透电流ICEO
一、三极管的结构和符号
为什么有孔？
小功率管
中功率管
大功率管
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。
一、三极管的结构和符号
• 三极管的结构（续）
C B
发射区 基区 集电区
C 发射极E
基极B
B
集电极C
E
E 发射结
集电结
1. 由三层半导体组成，有三个区、三个极、两个PN结。
二、晶体管的放大原理
放大的条 uuC BB E件 U 0， O（ N即 u发 CE射 uB（ E结集正电偏结）反偏）
少数载 流子的 运动
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
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
基区空穴 的扩散
因发射区多子浓度高使大量 电子从发射区扩散到基区
例题： 某放大电路中双极型晶体管3个电极的电流如题2-6 图所示。已测出 I A 1 .5 m A ,I B 0 .0 3 m A ,I C 1 .5 3 m A
试分析A,B,C中哪个是基级、发射极？该管的β为多大？
分析：
对于BJT（or三极管），有
C
C
B
B
E PNP
E NPN
IEICIB
反向击穿电压UCEO,B、UEBO,B、 UCBO,B
✓UCEO,B 表示基极B开路时，CE之 间允许施加的最大反向电压。
✓UEBO,B 表示集电极C开路时，EB 之间允许施加的最大反向电压。
✓UCBO,B 表示发射极E开路时，CB 之间允许施加的最大反向电压。
击穿电压之间的关系：
＞ U U ＞U CBO,B
CEO,B
EBO,B
UCEO,B UEBO,B UCBO,B
反向击穿电压UCES,B、 UCER,B ✓UCES,B 表示基极B短路(short)时， CE之间允许施加的最大反向电压。
✓UCER,B 表示基极B加电阻时 (Resistance)时，CE之间允许施加的 最大反向电压。Biblioteka UCES,B UCER,B
为什么基极开路集电极回 路会有穿透电流？
三、晶体管的共射输入特性和输出特性
1、输入特性
iB f(uBE)UCE
为什么像PN结的伏安特性？ 为什么UCE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。
2、输出特性 iC f(uCE)iB
对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。 饱和区
iC
放大区
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？
iB
iC
iB
UCE常量
截止区 β是常数吗？什么是理想三极管？什么情况下 ?
三极管的四种工作状态：
放大工作状态: 发射结正偏，集电结反偏 饱和工作状态: 发射结正偏，集电结正偏 截止工作状态：发射结反偏，集电结反偏
当集电极电流增加时， 就要下降，当 值下降到线 性放大区 值的2/3时所对应的最大集电极电流。
当Ic＞ICM时，并不表示三极管会损坏。只是管子的 放大倍数降低。
集电极最大允许功率损耗PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗， PCM= IcUcb 因发射结正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集电
结上。在计算时往往用Uce取代Ucb， PCM≈IC Uce
➢ 要使三极管正常工作并有放大作用，管子的发射结必须 正向偏置，集电结必须反向偏置。
➢ 三极管的特性可用输入和输出特性曲线来表示，也可用
特性参数来表示。主要的特性参数有：电流放大系数、，
极间反向电流ICBO、ICEO，极限参数ICM、PCM和UCEO,B
➢ 由于 、、ICBO、ICEO等受温度影响较大，为了稳定， 选管子时ICBO、ICEO要小， 也不要过大。
✓集电极发射极间的穿透电流ICEO ICEO和ICBO有如下关系 ICEO=（1+ ）ICBO
2. 交流参数
共基交流电流放大系数
ΔIc
Δ I e U cb C
共射交流电流放大系数
ΔIc
Δ I b U ce C
特征频率fT 随着频率下降为1时对应的频率。
3. 极限参数
集电极最大允许电流ICM
击穿电压之间的关系: UCBO,B ≈UCES,B > UCER,B >UCEO,B>UEBO,B
PCM≈IC UCE
UCEO,B 晶体管的安全工作区
UCE/V
五、温度对晶体管特性的影响
温度↑
基极门限电压UBEO↓
↑ 集电极反向饱和电流ICBO ↑ 电流放大倍数β
小结
➢晶体三极管是电流控制元件，通过控制基极电流或射极电 流可以控制集电极电流。
反向工作状态：发射结反偏，集电结正偏
在放大电路中，主要应用其放大工作状态。而在脉冲与数字电 路中则主要应用其饱和和截止状态。而反向工作状态，原理上讲， 此状态和放大状态没有本质区别，但由于晶 体管的实际结构 不对称，发射结比集电结小得多，起不到放大作用，故这种状 态基本不用。
四、主要参数
1. 直流参数
扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极 电流IB，漂移运形成集电极电流IC。
• 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
直流电流 放大系数
IC
IB
iC
iB
ICEO (1 )ICBO
交流电流放大系数
穿透电流 集电结反向电流
A IA
IC
IB B
C
题2-6 图
解：有图分析 IAIB IC 根据晶体管放大电路的特点
可知A为集电极，B为基极， C为发射极。
2. 发射区掺杂浓度比集电区高得多。
基区掺杂低,且很薄。
二、晶体管的放大原理
• 三极管的工作原理
放大作用的外部条件
发射结加正向电压，即发射结正偏 集电结加反向电压，即集电结反偏
注意：三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压才 能起放大作用。
三极管各区的作用
发射区向基区提供载流子 基区传送和控制载流子 集电区收集载流子
共基直流电流放大系数
共射直流电流放大系数
IC IE
IC IB
级间反向饱和电流ICBO和ICEO
✓ 集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极， O是Open的字头，代表第三个电极E开路。 Ge管：A量级 Si管：nA量级
级间反向饱和电流ICBO和穿透电流ICEO