三极管的工作原理及其开关电路设计
三极管的工作原理与应用

三极管的工作原理与应用一、引言三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于电子电路中。
它具有收集极、基极和发射极三个引脚,根据不同的电压信号输入,可以实现放大、开关、稳压等功能。
本文将介绍三极管的工作原理和常见的应用场景。
二、三极管的工作原理1. PN结和P型、N型材料三极管的工作原理与PN结密切相关。
PN结是由P型半导体和N型半导体材料组成的。
P型半导体具有多余的空穴,N型半导体具有多余的自由电子。
当P型和N型半导体相接触时,多余的电子会从N型半导体流向P型半导体,形成电子的扩散流动。
2. 基本工作模式三极管有三种基本工作模式:放大、截止和饱和。
在放大模式下,三极管的基极电流较小,因此电流从发射极到集电极的放大增益较高。
在截止模式下,三极管的基极电流为零,电流不能流过三极管。
在饱和模式下,基极电流最大,因此电流可以从发射极到集电极自由流动。
3. 工作原理在放大模式下,当正向偏置电压施加在PN结上时,导致电子从N型半导体流向P型半导体,形成电子的扩散流动。
这些电子会在P型半导体中与多余的空穴结合,形成正电荷。
当电子进入P型半导体时,它们会在P型半导体中变为少数载流子,导致P型半导体反向硅片形成电流。
这种流动的电流由基极电流提供。
当基极电流很小时,三极管的放大作用就会发挥出来。
在这种情况下,基极电压和集电极电流之间的关系是非线性的,即电流的小变化可以导致电压的较大变化。
这使得三极管成为信号放大器。
三、三极管的应用1. 放大器三极管作为放大器常被应用于音频信号处理和通信系统中。
通过合理选择放大器的电路和工作点,可以将输入的微弱信号放大到足够大的幅度,以便进一步处理或传输。
三极管开关电路图原理及设计详解

三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路(工作在饱和态)在现代电路设计应用中屡见不鲜,经典的74LS,74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路,只是驱动能力一般而已。
TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路;按晶体管连接方式分为发射极接地(PNP晶体管发射极接电源)和射级跟随开关电路。
1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图:上面的基本电路离实际设计电路还有些距离:由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程(当晶体管断开时,由于R1的存在,减慢了基极电荷的释放,所以Ic不会马上变为零)。
也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间,不能直接应用于中高频开关。
1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1(添加加速电容):解释:当晶体管突然导通(IN信号突然发生跳变),C1瞬间短路,为三极管快速提供基极电流,这样加速了晶体管的导通。
当晶体管突然关断(IN信号突然发生跳变),C1也瞬间导通,为卸放基极电荷提供一条低阻通道,这样加速了晶体管的关断。
C通常取值几十到几百皮法。
电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态;R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。
R1和R3是基极电流限流用。
1.3 实用的NPN型开关原理图2(消特基二极管钳位):解释:由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小,所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的,这样流到三极管基极的电流就很小,积累起来的电荷也少,当晶体管关断(IN信号突然发生跳变)时需要卸放的电荷少,关断自然就快。
1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压,三极管满足集电极功耗;通过负载电流和hfe(取三极管最小hfe来计算)计算基极电阻(要为基极电流留0.5至1倍的余量)。
注意消特基二极管反向耐压。
三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。
三级管电路工作原理及详解

三级管电路工作原理及详解一、引言三极管是一种常用的半导体器件,广泛应用于各种电路中。
它具有放大信号、开关控制和稳压等特性,是现代电子设备中不可或缺的元件之一。
本文将深入探讨三极管电路的工作原理和详解,以帮助读者更好地理解和应用三极管。
二、三极管基本概述三极管是由三个不同掺杂的半导体材料组成,常用的有NPN型和PNP型两种。
其中,NPN型三极管中央是N型半导体,两侧是P型半导体;PNP型三极管中央是P型半导体,两侧是N型半导体。
三极管的结构决定了它具有双向导通的特点。
三、三极管的工作原理3.1 NPN型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加正向电压。
–发射极和基极之间形成正向偏压。
–发射极注入少量电子到基区。
2.放电过程:–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程:–基极电压逆向偏置。
–发射极和基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的增加,形成放大效应。
3.2 PNP型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加负向电压。
–发射极和基极之间形成负向偏压。
–发射极抽取少量电子从基区。
2.放电过程:–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程:–基极电压逆向偏置。
–发射极与基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的减小,形成放大效应。
四、三极管的应用三极管由于其特性,在电子电路中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景: 1. 放大器:使用三极管可以放大微弱的信号,使之变得可用于其他电路。
2. 开关控制:三极管可以作为开关,控制电路的通断。
3. 稳压器:利用三极管的特性,可以设计稳压电路,保持输出电压的稳定性。
4. 正弦波发生器:三极管可以用于正弦波发生器的设计,产生各种频率的信号。
五、三极管的优缺点5.1 优点•体积小、重量轻,便于集成和组装。
•功耗低,效率高。
•放大范围宽,稳定性好。
NPN型三极管的工作原理及电路设计

NPN型三极管的工作原理及电路设计NPN型三极管,由三块(半导体)构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧,三极管是(电子)电路中最重要的器件,他主要的功能是(电流)放大和开关的作用。
实际上,只要你了解了三极管的特性,对你使用(单片机)就顺手很多了。
大家其实也都知道三极管具有放大作用,但如何去真正理解它,却是你以后会不会使用大部分电子电路和IC的关键。
我们一般所说的普通三极管是具有电流放大作用的器件。
其它的三极管也都是在这个原理基础上功能延伸。
三极管的符号如下图左边,我们就以NPN型三极管为例来说说它的(工作原理)。
它就是一个以b(基极)电流Ib来驱动流过CE的电流Ic的器件,它的工作原理很像一个可控制的阀门。
左边细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大,就可允许较大红色的水流通过这个阀门。
当蓝色水流越大,也就使大管中红色的水流更大。
如果放大倍数是100,那么当蓝色小水流为1千克/小时,那么就允许大管子流过100千克/小时的水。
三极管的原理也跟这个一样,放大倍数为100时,当Ib(基极电流)为1mA时,就允许100mA的电流通过Ice。
这个原理大家可能也都知道,但是把它用在电路里的状况能理解,那单片机的运用就少了一大障碍了。
最常用的连接如下图:我们来分析一下这个电路,如果它的放大倍数是100,基极电压我们不计。
基极电流就是10V÷10K=1mA,集电极电流就应该是100mA。
根据欧姆定律,这样Rc上的电压就是0.1A×50Ω=5V。
那么剩下的5V就吃在了三极管的C、E极上了。
好!现在我们假如让Rb为1K,那么基极电流就是10V÷1K=10mA,这样按照放大倍数100算,Ic就是不是就为1000mA也就是1A了呢?假如真的为1安,那么Rc上的电压为1A×50Ω=50V。
啊?50V!都超过(电源)电压了,三极管都成发电机了吗?其实不是这样的。
三极管开关控制电路原理

三极管开关控制电路原理三极管是一种常用的电子器件,具有放大和开关功能。
在电路设计中,三极管可以作为开关来控制电流的通断,实现各种电子设备的控制和调节。
本文将详细介绍三极管开关控制电路的原理和应用。
一、三极管的基本结构与工作原理三极管由三个区域组成:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
其中,发射极与基极之间是一个PN结,基极与集电极之间也是一个PN结。
三极管的工作原理是通过控制基极电流的大小,来控制集电极电流的通断。
当基极电流为零时,三极管处于截止状态,集电极电流为零。
当基极电流增大到一定程度时,三极管进入饱和状态,集电极电流达到最大值。
通过改变基极电流的大小,可以控制三极管的工作状态,从而实现电流的通断控制。
二、三极管开关电路的原理三极管开关电路是利用三极管的开关特性来控制电流的通断。
其基本原理是通过输入信号来控制三极管的工作状态,从而控制输出电路的通断。
三极管开关电路通常由三个部分组成:输入电阻、输入信号源和输出负载。
其中,输入电阻用于限制输入电流,输入信号源提供控制信号,输出负载则是被控制的电路。
当输入信号为高电平时,输入电流流经基极,使得三极管进入饱和状态,此时输出负载上有电流通过。
当输入信号为低电平时,输入电流无法流经基极,使得三极管处于截止状态,输出负载上无电流通过。
通过改变输入信号的高低电平,可以控制输出负载电流的通断。
三、三极管开关电路的应用三极管开关电路在电子设备和电路中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例:1. 电子开关:三极管开关电路可以用作电子开关,控制各种电器设备的通断。
例如,在自动照明系统中,可以通过光敏电阻感应周围光照强度,当光照不足时,通过三极管开关控制灯泡的通断。
2. 数字逻辑电路:三极管开关电路可以用于构建数字逻辑电路,实现逻辑门的功能。
例如,使用三极管开关电路可以构建与门、或门、非门等逻辑门电路,用于数字信号的处理和逻辑运算。
三极管典型开关电路

三极管典型开关电路三极管是一种常用的半导体器件,在电路中起着非常重要的作用。
其中,三极管的典型开关电路是一种常见且广泛应用的电路,用于实现对电路的开关控制。
下面将对三极管典型开关电路进行详细介绍。
三极管典型开关电路通常由三极管、电阻、电源等元器件组成。
其基本原理是通过控制三极管的输入信号,使得三极管处于导通或截止状态,从而实现电路的开关控制。
在三极管典型开关电路中,通常会采用双极型晶体管(NPN型或PNP型)来实现开关功能。
在NPN型三极管典型开关电路中,当输入信号为低电平时,三极管处于截止状态,电路中的电流无法流通,此时电路处于断开状态;当输入信号为高电平时,三极管处于饱和状态,电路中的电流可以流通,此时电路处于闭合状态。
通过控制输入信号的高低电平,可以实现对电路的开关控制。
在PNP型三极管典型开关电路中,其工作原理与NPN型相反。
当输入信号为高电平时,三极管处于截止状态,电路处于断开状态;当输入信号为低电平时,三极管处于饱和状态,电路处于闭合状态。
同样,通过控制输入信号的高低电平,可以实现对电路的开关控制。
三极管典型开关电路在实际电路设计中具有广泛的应用。
例如,可以用于数字电路中的开关控制、电源管理电路中的电路保护等方面。
此外,三极管的开关电路还可以实现电路的时序控制、电路的选择性切换等功能,极大地提高了电路的灵活性和可控性。
总的来说,三极管典型开关电路是一种常见且实用的电路,通过控制三极管的开关状态,可以实现对电路的开关控制。
在电子电路设计和应用中,三极管开关电路发挥着重要的作用,为电路的实现和功能的实现提供了关键的支持。
希望通过本文的介绍,读者对三极管典型开关电路有了更深入的了解,可以更好地应用于实际电路设计中。
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程

晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程晶体三极管是一种重要的半导体器件,常用于电子学中的开关和放大电路中。
它具有高频特性、低噪声以及较高的放大能力,因此被广泛应用于各种电子设备中。
下面我们来详细了解晶体三极管在开关电路和放大电路中的工作原理和过程。
一、晶体三极管的基本结构及工作原理晶体三极管由发射极、基极和集电极组成,通过控制发射极电流来实现对集电极电流的调控。
当在基极端加上一个小信号电压时,将使发射极与基极之间的耗尽层宽度发生变化,进而改变发射极电流,从而达到放大电压信号的目的。
1. 晶体三极管在开关电路中的工作过程晶体三极管可以作为一个二极管开关,用来控制电路的通断。
当在基极端加上一个正电压时,将使发射极-基极间的耗尽层封锁,导通电流,此时处于导通状态;当在基极端加上一个反向偏置电压时,将使发射极-基极间的耗尽层扩大,截至电流,此时处于截至状态。
晶体三极管可以根据基极端的输入信号来控制电路的开关状态。
2. 晶体三极管在放大电路中的工作过程晶体三极管可以作为放大器使用,用来放大小信号电压。
在放大电路中,通过在基极端施加一个交流信号电压,使得发射极-基极之间的电流产生相应变化,从而得到经放大的输出信号。
晶体三极管的放大能力由其电流放大倍数β来决定,β值越大,放大能力越强。
二、晶体三极管的开关电路和放大电路设计1. 晶体三极管开关电路设计晶体三极管开关电路常用于数字电路中,可以实现逻辑门、计数器等功能。
设计开关电路时需要合理选择电阻、电容等元件参数,以保证电路的稳定性和可靠性。
还需要注意控制信号的功率和频率范围,以满足具体应用的需求。
2. 晶体三极管放大电路设计晶体三极管放大电路常用于模拟电路中,可以实现音频放大、射频放大等功能。
设计放大电路时需要考虑输入输出阻抗的匹配、电压和电流的偏置设置、负载电阻的选择等因素,以提高电路的放大性能和线性度。
三、晶体三极管在实际电路中的应用晶体三极管广泛应用于各种电子设备中,如放大器、收音机、电视机、电脑等。
三极管的工作原理及开关电路

三极管的工作原理三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
分成NPN和PNP 两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic 很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。
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三极管的工作原理对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。
但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流去控制大电流。
放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。
假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。
小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。
所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。
如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。
在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。
当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边是空的。
管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。
这就是三极管中的截止区。
饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。
如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。
在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。
没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。
而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。
当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。
结构与操作原理三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn两种组合。
三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。
图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号,射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体,和二极体的符号一致。
在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中性的p型区和n型区隔开。
图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。
三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。
图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。
EB接面的空乏区由于在正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的电洞会注入到基极,基极的电子也会注入到射极;而BC接面的耗尽区则会变宽,载体看到的位障变大,故本身是不导通的。
图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形下,电洞和电子的电位能的分布图。
三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。
以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例,射极的电洞注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极方向扩散,同时也被电子复合。
当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时,会被此区内的电场加速扫入集电极,电洞在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。
IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入射极的电子流InB? E(这部分是三极管作用不需要的部分)。
InB? E在射极与与电洞复合,即InB? E=IErec。
pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a)中看出。
图2 (a)一pnp三极管偏压在正向活性区;(b)没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形下,电洞和电子的电位能的分布图比较。
图3 (a) pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类;(b)电洞电位能分布及注入的情形;(c)电子的电位能分布及注入的情形。
一般三极管设计时,射极的掺杂浓度较基极的高许多,如此由射极注入基极的射极主要载体电洞(也就是基极的少数载体)IpE? B电流会比由基极注入射极的载体电子电流InB? E大很多,三极管的效益比较高。
图3(b)和(c)个别画出电洞和电子的电位能分布及载体注入的情形。
同时如果基极中性区的宽度WB愈窄,电洞通过基极的时间愈短,被多数载体电子复合的机率愈低,到达集电极的有效电洞流IpE? C愈大,基极必须提供的复合电子流也降低,三极管的效益也就愈高。
集电极的掺杂通常最低,如此可增大CB极的崩溃电压,并减小BC间反向偏压的pn接面的反向饱和电流,这里我们忽略这个反向饱和电流。
由图4(a),我们可以把各种电流的关系写下来:射极电流基极电流集电极电流三极管的工作原理(2)三极管截止与饱合状态截止状态三极管作为开关使用时,仍是处于下列两种状态下工作。
1.截止(cut off)状态:如图5所示,当三极管之基极不加偏压或加上反向偏压使BE极截止时(BE极之特性和二极管相同,须加上大于0.7V之正向偏压时才态导通),基极电流IB=0,因为IC=βIB,所以IC=IE=0,此时CE极之间相当于断路,负载无电流。
a)基极(B)不加偏压使基极电流IB等于零(b)基极(B)加上反向偏压使基极电流IB等于零(c)此时集极(C)与射极(E)之间形同段路,负载无电流通过图5 三极管截止状态饱合状态饱合(saturation)状态:如图6所示,当三极管之基极加入驶大的电流时,因为IC≒IE=β×IB,射极和集极的电流亦非常大,此时,集极与射极之间的电压降非常低(VCE为0.4V以下),其意义相当于集极与射极之间完全导通,此一状态称为三极管饱合。
图6 (a)基极加上足够的顺向(b)此时C-E极之间视同偏压使IB足够大导通状态晶体管的电路符号和各三个电极的名称如下图7 PNP型三极管图8 NPN型三极管三极管的特性曲线1、输入特性图2 (b)是三极管的输入特性曲线,它表示Ib随Ube的变化关系,其特点是:1)当Uce在0-2伏范围内,曲线位置和形状与Uce有关,但当Uce高于2伏后,曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。
2)当Ube<UbeR时,Ib≈O称(0~UbeR)的区段为“死区”当Ube>UbeR时,Ib随Ube 增加而增加,放大时,三极管工作在较直线的区段。
3)三极管输入电阻,定义为:rbe=(△Ube/△Ib)Q点,其估算公式为:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏)rb为三极管的基区电阻,对低频小功率管,rb约为300欧。
2、输出特性输出特性表示Ic随Uce的变化关系(以Ib为参数)从图9(C)所示的输出特性可见,它分为三个区域:截止区、放大区和饱和区。
截止区当Ube<0时,则Ib≈0,发射区没有电子注入基区,但由于分子的热运动,集电集仍有小量电流通过,即Ic=Iceo称为穿透电流,常温时Iceo约为几微安,锗管约为几十微安至几百微安,它与集电极反向电流Icbo的关系是:Icbo=(1+β)Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安,锗管的Icbo约为10微安,对于锗管,温度每升高12℃,Icbo 数值增加一倍,而对于硅管温度每升高8℃,Icbo数值增大一倍,虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈,但由于锗管的Icbo值本身比硅管大,所以锗管仍然受温度影响较严重的管,放大区,当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时,Ic随Ib近似作线性变化,放大区是三极管工作在放大状态的区域。
饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时,Ic基本上不随Ib而变化,失去了放大功能。
根据三极管发射结和集电结偏置情况,可能判别其工作状态。
图9三极管的主要参数1、直流参数(1)集电极一基极反向饱和电流Icbo,发射极开路(Ie=0)时,基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流,它只与温度有关,在一定温度下是个常数,所以称为集电极一基极的反向饱和电流。
良好的三极管,Icbo很小,小功率锗管的Icbo约为1~10微安,大功率锗管的Icbo可达数毫安培,而硅管的Icbo则非常小,是毫微安级。
(2)集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流)基极开路(Ib=0)时,集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。
Iceo大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)Icbo o Icbo 和Iceo受温度影响极大,它们是衡量管子热稳定性的重要参数,其值越小,性能越稳定,小功率锗管的Iceo比硅管大。
(3)发射极---基极反向电流Iebo集电极开路时,在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流,它实际上是发射结的反向饱和电流。
(4)直流电流放大系数β1(或hEF)这是指共发射接法,没有交流信号输入时,集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值,即:β1=Ic/Ib2、交流参数(1)交流电流放大系数β(或hfe)这是指共发射极接法,集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比,即:β= △Ic/△Ib一般电晶体的β大约在10-200之间,如果β太小,电流放大作用差,如果β太大,电流放大作用虽然大,但性能往往不稳定。
(2)共基极交流放大系数α(或hfb)这是指共基接法时,集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比,即:α=△Ic/△Ie因为△Ic<△Ie,故α<1。
高频三极管的α>0.90就可以使用α与β之间的关系:α= β/(1+β)β= α/(1-α)≈1/(1-α)(3)截止频率fβ、fα当β下降到低频时0.707倍的频率,就什发射极的截止频率fβ;当α下降到低频时的0.707倍的频率,就什基极的截止频率fαo fβ、fα是表明管子频率特性的重要参数,它们之间的关系为:fβ≈(1-α)fα(4)特征频率fT因为频率f上升时,β就下降,当β下降到1时,对应的fT是全面地反映电晶体的高频放大性能的重要参数。
3、极限参数(1)集电极最大允许电流ICM当集电极电流Ic增加到某一数值,引起β值下降到额定值的2/3或1/2,这时的Ic值称为ICM。
所以当Ic超过ICM时,虽然不致使管子损坏,但β值显著下降,影响放大品质。
(2)集电极----基极击穿电压BVCBO当发射极开路时,集电结的反向击穿电压称为BVEBO。
(3)发射极-----基极反向击穿电压BVEBO当集电极开路时,发射结的反向击穿电压称为BVEBO。
(4)集电极-----发射极击穿电压BVCEO当基极开路时,加在集电极和发射极之间的最大允许电压,使用时如果Vce>BVceo,管子就会被击穿。
(5)集电极最大允许耗散功率PCM集电流过Ic,温度要升高,管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。