三级管的放大原理.ppt
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1、实验二 三级管及其基本放大实验,实验目的 1.学会用万用表判别三极管的 类别和管脚; 2.掌握测试三极管输出特性 曲线的方法; 3.掌握共射基本放大电路的静 态工作点及放大倍数的测量方 法; 4.观察放大电路中,有关参数的变化对放大电路性能的影响, 5.学会测量放大电路的输入、输出电阻。,一、实验原理和电路,半导体三极管和二极管一样是非线性器件,是一种电流控制器件,即通过基极电流或射极电流去控制集电极电流。所谓放大作用,实质上就是一种控制作用,但要注意的是三极管的发射结必须正向偏置,而集电结必须反向偏置。 三极管的品种较多,从制造材料不同可分为锗管和硅管;从导电类型可分为NPN型和PNP型;从
2、耗散功率可分为小功率、中功率和大功率管。在使用前或检查其性能时,应进行必要的测量,尤其是新、旧型号并存,国内、国外器件同时使用,器件上型号不清时,更应作某些基本测量,三级管的工作原理,1. 载流子的传输过程: 将NPN BJT接成共射极型:以射极为输入和输出回路的公共端 即: VBEVT, 发射结正偏 易于E区多子扩散 VCB0, 集中结反偏 易于B区少子漂移,b,c,e,iE,iB,iC,icp,iEP,VBB,VCC,iB1,iB,RC,Rb,iE,iC,iEn,icn1,icn2,C,e,b,N,P,N, , , , , ,1.三极管的类型及管脚判别,(1)管型和基极b的测试 三极管可以
3、看成是两个背靠背的PN结结构,如图121所示。对NPN型三极管来说,基极是两个结的公共阳极;而对PNP型三极管来说,基极是两个结的公共阴极。因此,判别公共极是阳极还是阴极,即可知道该管是NPN型还是PNP型三极管。,用万用表测试三极管的PN结,其方法同实验一。,(2)发射极e和集电极c的判别,在三极管的类型和基极确定后,即可分清三极管的另外两个极(脚)。如图123( a)所示,若把已判明了的PNP型三极管基极b与三极管的另外两个极(脚)串接个电阻(20k100k),若集电极与发射极间加的是正常放大所需极性的电源电压,则IcIB;反之, 若电源电压极性相反,则 Icr几乎为0,即IcIcr.因此
4、,当我们用万用表接人NPN型三极管的c和e端时,若黑表棒接c端,而红表棒接e端(万用表内部电源(见图123(b)正好使三极管的c、e端正偏)时,表指针偏转角大(电阻值小)。若将两表棒对调,则三极管的c、e端反偏,表指针偏转角小(电阻值大),这样就可判NPN型三极管的发射极e和集电极c,如图1.2.3(c)所示。,对于PNP型三极管的c和e极判断,其方法相同,如图1.2.3(d)所示。,2三极管输出特性曲线测试,图是NPN三极管的共射极输入、输出特性曲线。由图(a)可知,输入电压VBE较小时,基极电流很小,通常可近似认为零。当VBE大于死区电压后,IB开始上升,并基本上按指数规律变化。死区电压的
5、数值,硅管约为0.50.7V,锗管约为0. 10.3V。,二 三级管共射伏安特性曲线,2、 三级管共射的输入特性曲线,2、 三级管共射的输入特性曲线,1 共射输出特性曲线:,iB=iB2,iB=iB3,vCE,饱和区,击穿区,截止区,临界饱和线,iC,V(BR)CEO,iB=-ICBO,iB=0,iB=iB1,iB=iB4,iB=iB5,一般将IBo的区域称为截止区,此时相应的Ic也近似为零,三极管处于截止状态;在放大区内,每条曲线近似为水子的直线,即当IB一定时,Ic基本上不随VCE的变化而变化,为一恒定值。Ic的数值主要取决于IB,而且当IB有一微小的变化量时,相应的IC变化量要大倍,即I
6、cIB,这就体现了三极管的放大作用;饱和区在靠近纵坐标的附近,当Ic改变时,Ic基本上不随之改变,不受IB的控制,这时三极管已失去了放大作用。,测试输出特性曲线的实验线路图见图125所示。测量时,固定IB为某一数值,改变VCE,测出几组VCE和Ic的数值,就可描绘一条输出特性曲线;将IB固定为不同数值,则可测得输出特性曲线簇。,3基本放大电路,基本共射放大电路如图1.2.6所示。要使三极管起到放大作用,外加电源的极性必须使 三极管的发射结处于正向偏置状态,而集电结处于反向偏置状态,即VBE0,VBC0。 图1.2.6中,各元件的作用是:T是NPN型的三极管,担负着放大作用;EC是集电极回路的电
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