第三讲晶体三极管 模拟电子技术基础


自测题
2、选择正确答案填入空内。
(1)当温度升高时,二极管的反向饱和电流将 A 。 A. 增大 B. 不变 C. 减小
(2)工作在放大区的某三极管,如果当IB从12μA增大到 22μA时,IC从1mA变为2mA,那么它的β约为 。C
A. 3
B. 91
C. 100
自测题
(3)PN结加正向电压时,空间电荷区将__A__ 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽
4 、电路如图P1.6所示,二极管导通电压UD=0.7V,常 温下UT≈26mV,电容C对交流信号可视为短路;ui为正 弦波,有效值为10mV。
试问二极管中流过的交流电流有效值为多少?
解:二极管的直流电流 ID=(V-UD)/R=2.6mA 其动态电阻
rD≈UT/ID=10Ω 故动态电流有效值
Id=Ui/rD≈1mA
(12 0.7)mA 5
2.26mA
临界饱和时的
iCmax 53
iB
1. 分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导
通状态;
2. 已知T导通时的UBE=0.7V,若uI=5V,则β在什么 范围内T处于放大状态?在什么范围内T处于饱和状态?
自测题
1、判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断 结果填入空内。
iB
ICEO (1 )ICBO
集电结反向电流
三、三极管的共射输入特性和输出特性
IC IB
UCE UBE
实验线路
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?
管号 上 中 下
管型 材料
T1 e b c PNP Si
T2 c b e NPN Si
T3 e b c NPN Si
T4 b e c PNP Ge
T5 c e b PNP Ge
T6 b e c NPN Ge
8、电路如图P1.16所示,晶体管导通时UBE=0.7V,β=50。 试分析VBB为0V、1V、3V三种情况下T的工作状态及输 出电压uO的值。
T (℃) ICEO
uBE不变时iB ,即iB不变时uBE
五、主要参数

直流参数:
、 、ICBO、 ICEO
IC
IE
iC iE 1
• 交流参数:β、α、fT(使β=1的信号频率)
• 极限参数:ICM、PCM、U(BR)CEO
最大集电 极电流
c-e间击穿电压
最大集电极耗散功 率,PCM=iCuCE
输出特性三个区域的特点:
(1) 放大区:发射结正偏,集电结反偏。
即: IC=IB , 且 IC = IB
(2) 饱和区:发射结正偏,集电结正偏。
即:UCEUBE , IB>IC,UCE0.3V
(3) 截止区: UBE< 死区电压, IB=0 , IC=ICEO 0
9
四、温度对晶体管特性的影响
解:(1)当VBB=0时,T截止, uO=12V。
(2)当VBB=1V时,因为
I BQ
VBB
U BEQ Rb
60uA
ICQ IBQ 3mA
uO VCC ICQ RC 9V
所以T处于放大状态。
(3)当VBB=3V时,因为
所以T处于饱和
I BQ
VBB
U BEQ Rb
460uA
ICQ IBQ 23mA
(1)在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将 其改型为P型半导体。( )
(2)因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。 ()
(3)PN结在无光照、无外加电压时,结电流为零。( )
(4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运 动形成的。 ( )
解:(1)√ (2)× (3)√ (4)×
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
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?
iC
iB
放大区
iC iB
§1.3 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
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
穿透电流
IC
IB
iC 交流电流放大系数
5、二极管电路如图所示,设二极管导通电压为0.7V,判 断图中二极管处于导通还是截止状态,并确定各电路的 输出电压Vo。
7、测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所 示。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗 管。
7、测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图P1.15所 示。在圆圈中画出管子,并分别说明它们是硅管还是锗 管。
UCE 常量
截止区
β是常数吗?什么是理想晶体管?什么情况 下 ?
晶体管的三个工作区域
状态 截止 放大 饱和
uBE <Uon ≥ Uon ≥ Uon
iC ICEO βiB <βiB
uCE VCC ≥ uBE ≤ uBE
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 。
安全工作区
讨论一
2.7
ΔiC
PCM iCuCE
uCE=1V时的iC就是ICM
iC iB
U CE
U(BR)CEO
由图示特性求出PCM、ICM、U (BR)CEO 、β。
讨论二
通过uBE是否大于Uon判 断管子是否导通。
iB
uI
U BE Rb
(5 0.7)mA 100
43μA
iCmax
VCC - UCE Rc
uO VCC ICQ RC 11V<U BE
状态。
9、分别判断如图所示各电路中晶体管是否有可能工作在 放大状态。
(4)稳压管的稳压区是其工作在__C___。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿
(5)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电 压应为__B___ 。
A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏
自测题
3 、电路如图所示,已知ui=10sinωt(v),试画出ui与uO的 波形。设二极管正向导通电压可忽略不计。
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《模拟电子技术》课件晶体三极管1-2.

《模拟电子技术》课件晶体三极管1-2.

凸片
凸 片 距 发 射 极 引 线 4 5 °角
e
凸片
焊接片
凸 片 距 发 射 极 引 线 4 5°角
e
c b
c
接管壳
c
b e
e
e
以色点辨认集电极
b
c b
b
c
e
c
b
b e
以色点辨认集电极
e c 接管壳
图2.10 典型三极管的管脚排列图
图2.11 光电耦合器电路
(a) LED+光敏电阻;
(a)
(b)
(b) LED+光电二极管
(c) LED+光电三极管;
(d) LED+光电池
(c)
(d)
光电耦合器的工作原理
光电耦合器的工作原理是以光信号作为媒体将输入的电 信号传送给外加负载4 ,实现了电—光—电的传递与转换。 光电耦合器主要用作高压开关、信号隔离器、电平匹 配等电路中,起信号的传输和隔离作用。
饱和电流。温度升高时,ICBO 急剧增大,温度每升高
ICBO
c
uA b
-+
e
VCC
10℃,ICBO 增大一倍。选管时应选ICBO 小且ICBO 受 温度影响小的三极管。
Ie=0
(2) 集电极发射极间的反向饱和电流 ICEO 是指基
极开路时,集电极—发射极间的反向电流,也称集电结穿透电流。
它反映了三极管的稳定性,其值越小,受温度影响也越小,三极
. 0 U1 =0 --4 V
GND
AC1
+12 V
LP1 LAMP
2 20 V 5 0 Hz 1 2V 5A
D1
J1 IN4 0 07

模拟电子技术基础讲义晶体管PPT学习教案

模拟电子技术基础讲义晶体管PPT学习教案
第22页/共50页
黑表笔 1 2 3
红表笔 2 3 1 3 1 2
阻值 ∞ ∞ 4K 4K ∞ ∞
第23页/共50页
黑表笔接1,红表笔接3,接触2:100 K 黑表笔接3,红表笔接1,接触2:30 K
第24页/共50页
4、三极管的命名方式:
国产晶体管的命名方法: 日本半导体器件的命名方法: 美国晶体管型号命名方法: 欧洲晶体管型号命名方法: 韩国三星公司:
(1)发射结 正偏、 集电结 反偏; 工作在放 大区。
(2)发射结 正偏、 集电结 正偏; 工作在饱 和区。
(3)发射结 反偏; 工作在 截止区 。
第41页/共50页
测得PNP型、锗BJT的三个电极b、e、c的对 地电压 分别为 (1)Vb=-6.2V,Ve=-6V,VC=-9V (2) Vb=1V,Ve=1.2V,VC=1.5V (3) Vb=8V,Ve=7.8V,VC=7V 问:管子工作在输出特性曲线的什么 区?
第15页/共50页
(1) 三颠倒,找基极: 三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据
两个PN结连接方式不同,只要找出两个PN结的公 共极,即为三极管的基极。
第16页/共50页
具体方法是将万用表调至电阻挡的 R×100或 R×1k挡,先用红表笔放在三极管的一只管脚上,用 黑表笔去碰三极管的另两只管脚,如果两次全通,则 红表笔所放的管脚就是三极管的基极。如果一次没找 到,则红表笔换到三极管的另一个管脚,再测两次; 如还没找到,则红表笔再换一下,再测两次。如果还 没找到,则改用黑表笔放在三极管的一个管脚上,用 红表笔去测两次看是否全通,若一次没成功再换。这 样最多测量12次,总可以找到基极。
PCM iCCE
第46页/共50页

高教社2024模拟电子技术教学课件4 三极管基础知识

高教社2024模拟电子技术教学课件4 三极管基础知识
(2)极间反向电流
集电极-基极间的反向电流ICBO:指发射极开路时,集电极—基极间的
反向电流,也称集电结反向饱和电流。当温度升高时, ICBO急剧增大,
温度每升高10℃, ICBO增大一倍。
集电极-发射极间的反向电流 ICEO:指基极开路时,集电极—发射极
间的反向电流,也称集电结穿透电流。它反映了三极管的稳定性,其
基极b、发射极e。P区靠背时构成NPN型,N区靠背时构成PNP型。
一、三极管结构
三极管的外形结构
常见三极管的外形结构
01
三极管结构
02
三极管特性
03
三极管参数
04
三极管分类
二、三极管的特性
1. 输入特性
输入特性是指当集电极与发射极之间的电压 为一
常数时,加在三极管基极与发射极之间的电压uBE
与基极电流iB之间的关系
三极管结构
02
三极管特性
03
三极管参数
04
三极管分类
三、三极管的参数
三极管常用参数:
(1)电流放大系数
直流电流放大系数 :定义为三极管的集电极电流IC与基极电流IB之比,
即 =IC/IB。 有时用hFE表示。
交流电流放大系数β:定义为三极管的集电极电流ΔiC与基极电流ΔiB
之比,即β=ΔiC/ΔiB。β有时用hFE表示。
值越小,受温度影响也越小,三极管的工作就越稳定。
三、三极管的参数
三极管极限参数:
集电极最大允许电流ICM:集电极电流IC过大时,β将明显下降, ICM
为β下降到规定允许值(一般为额定值的1/2~2/3)时的集电极电流。
集电极最大允许功率损耗PCM :管子工作时, UCE 的大部分降在集

《模拟电子技术》课件晶体三极管1-1.

《模拟电子技术》课件晶体三极管1-1.

问题
1、如何根据三极管三个管脚的电位来判别 来判别管脚。(举例)
2、如何根据三极管流过三个管脚的电流来 判别来判别管脚。(举例)
3、如何用万用表来判别三极管的极性?
用数字万用表测量三极管 (1)用数字万用表的二极管档位测量三 极管的类型和基极b 判断时可将三极管看成是一个背靠背的PN结 ,按照判断二极管的方法,可以判断出其中一极为公共正极或公 共负极,此极即为基极b。对NPN型管,基极是公共正极;对PNP 型管则是公共负极。因此,判断出基极是公共正极还是公共负极 ,即可知道被测三极管是NPN或PNP型三极管。 (2)发射极e和 集电极c的判断 利用万用表测量β(HFE)值的档位,判断发射极e 和集电极c。将档位旋至HFE基极插入所对应类型的孔中,把其于 管脚分别插入c、e孔观察数据,再将c、e孔中的管脚对调再看数 据,数值大的说明管脚插对了。 (3)判别三极管的好坏 测试时 用万用表测二极管的档位分别测试三极管发射结、集电结的正、
2.1 BJT的结构简介
1、结构和符号
c
c
2、工作原理
b
b
由结构展开联想…
集电极
Collector c
基极 N
Base
bP
N
发射极
Emitter e
NPN e PNP e 3、实现条件
集电结(Jc)
外部条件 内部条件
Jc反偏
集电区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构特点:
收集载流子(电子) 基区
复合部分电子 控制传送比例 发射区 发射载流子(电子)
掺杂浓度低于发射 区且面积大
掺杂浓度远低于发 射区且很薄
掺杂浓度最高
发射结(Je) Je正偏
c ICBO IB b

模拟电子技术-03.晶体三极管

模拟电子技术-03.晶体三极管

晶体管的结构晶体管有三个极(发射极、基极、集电极)、三个区(发射区、基区、集电区)、两个PN结(发射结、集电结)。

以NPN型晶体管为例,发射区多子(自由电子)浓度高;基区多子(空穴)浓度低,且很薄;集电区面积大。

晶体管的放大原理放大条件:1.U BE>U on(发射结正向偏置)2.U CB≥ 0,即U CE≥U BE(集电结反向偏置)工作原理:基区->发射区:空穴的扩散运动,电流方向基区->发射区发射区->基区:自由电子扩散运动,电流方向基区->发射区在外电场作用下,扩散运动被加强。

基区很薄且多子浓度低,只有极少数来自发射区的自由电子与基区的空穴结合,难以形成空间电荷区,剩下的大部分自由电子向集电区移动。

基区->集电区:自由电子漂移运动(空穴的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区集电区->基区:空穴的漂移运动(自由电子的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区在外电场作用下,漂移运动被加强,自由电子从基区移动向集电区。

集电区面积较大,因而在容纳电子数目相同的情况下,自由电子的浓度更低,自由电子的扩散作用更弱。

从而在外加电场一定时,可以容纳更多的自由电子。

扩散运动形成发射极电流I E,复合运动形成基极电流I B,漂移运动形成集电极电流I C。

直流放大系数β=I C I B交流放大系数β=∆i CB穿透电流(基极开路时集电极与发射极之间的漏电电流)I CEO=(1+β )I CBOI CBO为集电结反向电流(发射极开路时,集电极与基极之间的反向电流)晶体管的共射输入特性和输出特性输入特性:i B=f(u BE)|UCE类似于PN结的伏安特性。

U CE增大则曲线右移,增大到一定值时右移便开始不明显。

对于小功率晶体管,U CE大于1V时的一条输入特性曲线可以取代所有大于1V的输入特性曲线。

输出特性:i C=f(u CE)|IB对应于一个I B就有一条i C随u CE变化的曲线。

模拟电子技术第五版 第三章半导体三极管及放大电路基础(5.14)

模拟电子技术第五版 第三章半导体三极管及放大电路基础(5.14)

3.1.4 BJT的主要参数 3. 极限参数
(1)集电极最大允许电流ICM
Ic增加时, 要下降。当值下降到线性放大区 值的70%时,所对应的 集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。
(2)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,
PC= ICVCE
3.1.4 BJT的主要参数
共射极连接
3.1.3 BJT的V-I 特性曲线 2. 输出特性曲线 iC=f(vCE) iB=const
输出特性曲线的三个区域:
饱和区:iC明显受vCE控制的区域, 该区域内,一般vCE<0.7V (硅管), iC不受iB控制。此时,发射结正偏, 集电结正偏或反偏电压很小。 截止区:iC接近零的区域,相当iB=0 的曲线的下方。此时, vBE小于死区 电压。此时,发射结和集电结均反 向偏置 放大区:iC平行于vCE轴的区域,曲 线基本平行等距,说明iC主要受iB控 制此时,发射结正偏,集电结反偏。
图示为没有设置合适静态工 作点电路,该电路在输入信号 vi≤Von ,三极管发射结不导通 ,无输出信号,输出失真。设置 合适的静态工作点,首先要解决 失真问题;但Q点几乎影响着所 有的动态参数。
没有设置合适的静态工作点
3.2.2 基本共射极放大电路的工作原理
3. 动态 输入正弦信号vs后,电路 将处在动态工作情况。此时, BJT各极电流及电压都将在 静态值的基础上随输入信号 作相应的变化。
3.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
1. 温度对BJT参数的影响 (1) 温度对ICBO的影响 温度每升高10℃,ICBO约增加一倍。 (2) 温度对 的影响 温度每升高1℃, 值约增大0.5%~1%。 (3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响 温度升高时,V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。 2. 温度对BJT特性曲线的影响 输入特性曲线:温度升高, iB不便的情况下vBE减小。 end

《模拟电子技术》第3章 晶体三极管及放大电路基础

• 放大器的静态:当输入的交流信号为零时,这时 三极管的基极、集电极和发射极中都只有直流电 流。
• 放大器的动态:当输入的交流信号不为零时,基 极、集电极和发射极中的电流既含有直流电流成 分又含有交流电流成分。
3.3 共射基本放大电路
3.3.1 电路结构和元器件的作用
3.3.2 共发射极放大电路的工作原理
3.1.5 三极管的工作状态
1.三极管的三种组态
2.共发射极放大电路的输入输出特性
三极管的工作状态说明
3.三极管截止和饱和时的等效电路
• 三极管的工作状态判断。
①当UBE<UTH时,IB=0,三极管截止,C、E间相当于开关断开, Ic=0;
②当iB>IBS时,三极管饱和,C、E间相当于开关闭合,iC=ICS;
第三章 晶体三极管及放大 电路基础
学习目标:
(1)了解三极管的电流放大作用。 (2)掌握万用管的三种组态特点。掌握共射电路的
基本结构。 (4)了解放大电路性能指标。掌握用万用表调试三
极管各参数的方法。 (5) 制作放大电路,把微弱的信号进行放大,如做
IE=IC+IB,在放大状态下,IC=βIB。
本章回顾
(3)三极管的特性曲线和参数是用来描述三极管 性能,是选择三极管时的依据。选择三极管时 要考虑的主要参数是工作频率、耐压、放大倍 数。型号相同的三极管可以互换,型号不同, 但对于该电路来说关键参数相似也可以替换。
(4)放大器是三极管电路中最常见和最基本的电 路。放大器的基本任务就是放大信号。放大器 用一些性能指标来表征放大器性能:电压(电 流、功率)放大倍数、输入电阻、输出电阻是 最主要的三个。单级共射小信号放大器是最基 本的放大电路。
3.4 三种基本组态放大电路的比较

模拟电子技术1.3晶体三极管.ppt

大部分电子收集到集电区。若继续增大uCE ,ic也不可能 明显增大,即iB基本不变。
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管,可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强,收集基区非平衡少子的能力增强, 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO:基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系:
U(BR)CBO>U(BR)CEO>U(BR) EBO
例1:在一个单管放大电路中,电源电压为30V,已知三只管子的 参数如下表,请选用一只管子,并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时,共射交流电流放大系数β
在近似分析中,
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中,
例:现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示,分别求出另一电极的电流,标出其实际方向,并在圆圈 中画出管子,且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态?
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看: I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管

《模拟电子技术基础》第3章 双极型晶体管及其基本放大电路


3.2 双极型晶体管
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
2.输出特性曲线—— iC=f(uCE) IB=const
以IB为参变量的一族特性曲线
(1)当UCE=0V时,因集电极无收集
作用,IC=0;
(2)随着uCE 的增大,集电区收集电
子的能力逐渐增强,iC 随着uCE 增加而
增加;
(3)当uCE 增加到使集电结反偏电压
电压,集电结应加反向偏置电压。
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
1. 晶体管内部载流子的传输
如何保证注入的载流
子尽可能地到达集电区?
P
N
IE=IEN + IEP
IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN – IBN
IEN>> IBN
ICN>>IBN
N
IEP
IE
3. 晶体管的电流放大系数
(1) 共基极直流电流放大系数
通常把被集电区收集的电子所形成的电流ICN 与发射极电流
IE之比称为共基电极直流电流放大系数。

I CN

IE
由于IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN,且ICN>> IBN,ICN>>IEP。通常ത
的值小于1,但≈1,一般

为0.9-0.99。

3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
3. 晶体管的电流放大系数
(2) 共射极直流电流放大系数
I C I CN I CBO I E I CBO ( I C I B ) I CBO

模拟电子技术基础晶体三极管


3.1.3 三极管的放大作用
在实际应用中利用三极管放大电路放大微弱信号,其原理
电路如图3-5a所示,实际电路中常取,于是有图3-5b所示习惯
画法的共射极放大电路图。
Rs
+ u-s
i c + C2
C1
ib T +
+
uCE
Rb
u i 300 k
uBE +
-
-
U -
BB
+
RC
2k u o
+ -
U
CC
-
Rs
• 3.1.1 晶体三极管的分类及结构
晶体三极管通常简称为三极管,也称为晶体管和
半导体三极管。
采用光刻、扩散等工艺在同一块半导体硅(锗)片上 掺杂形成三个区、两个PN结,并引出三个电极。由两个 N区夹一个P区结构的三极管称为NPN型晶体管;由两个 P区夹一个N区结构的三极管称为PNP型晶体管。
1/1/2021
• 三极管有三个电极,可视为一个二端口网络,其中 两个电极构成输入端口、两个电极构成输出端口, 输入、输出端口公用某一个电极。根据公共电极的 不同,三极管组成的放大电路有3种连接方式,通常 称为放大电路的三种组态,即共基极、共发射极和 共集电极电路组态,如图3-4所示。
1/1/2021
图3-4 晶体三极管的三种组态 (a)共基极接法 (b)共发射极接法 (c)共集电极接法
1/1/2021
3.1.2三极管的工作原理
IC c
1. 三极管放大交流信号的外部 条件
ICN I CBO
N Rc
IB b
要使三极管正常放大交流,要求:
I BN
P
发射结外加正向电压(正偏),集电
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