双极性晶体三极管.ppt
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1、1、双极型晶体三极管的基本结构,三极管由两个PN结构成。两个PN结的连接方式不同有不同的类型:NPN 型和 PNP型,发射区,基区,集电区,发射区,基区,集电区,从三个区分别引出一个端,分别称发射极E、基极B、集电极C,E,E,B,B,C,C,三个区的结合界面形成两个PN结,基区与发射区之间的PN结称为 发射结(EB结),基区与集电区之间的PN结称为集电结(CB结),在三个半导体区中,基区非常薄,使得两个PN结之间的工作互相 影响,从而使它们与两个独立二极管串联存在本质上的性能差别。,NPN 三极管,PNP 三极管,双极型晶体三极管,三个半导体区分别称为发射区、基区、集电区。,2、三极管的电路
2、符号,PNP三极管,NPN三极管,3、三极管的电流放大作用,要使三极管具有放大作用,基本条件是发射结加正向电压(正偏),集电结加反向电压(反偏)。,电流放大原理,EB,RB,Ec,发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IBE ,多数扩散到集电结。,EB,RB,Ec,集电结反偏,有少子形成的反向电流ICBO。,从基区扩散来的电子作为集电结的少子,漂移进入集电结而被收集,形成ICE。,IB=IBE-ICBOIBE,ICE与IBE之比称为电流放大倍数,表明基极电流对集电极电流具有控制作用。这就是三极管的电流放大作用。,注意:这个放大
3、作用是指一个小电流控制一个大 电流的作用。而不是能量的放大。能量是不能放 大的。,从这个意义上看:三极管是个电流放大元件,PNP管的分析同NPN管相同。使用时注意各极 极性和电流方向:,为了保证受控载流子流的传输,制造晶体三极管 时应满足两个条件:,a 发射区掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。,b 基区宽度应很小,以保证 IE中被复合的成份少,大部分能到达集电极,成为可控的集电极电流。,三极管产生放大作用的条件:,1、内部条件:,2、外部条件:,a发射结加正向电压(正偏),b集电结加反向电压(反偏),NPN管:UCUBUE,PNP管:UCUBUE,4、晶体管的三种连接方式,晶体管有三个极(发射极、
4、基极、集电极),两个端口(输入、输出)。因此有一个极是输入、输出共用的。以NPN管为例,说明三种连接方式。,a 共发射极连接,b 共基极连接,c 共集电极连接,注意:箭头表示电流的真实方向,输入特性曲线:,因为晶体管有一对输入端和一对输出端,因此,要完整地描述晶体管的伏安特性,就必须用两组表示不同端电压、电流之间关系的特性曲线来表示。以共发射极为例来具体分析。,输入特性曲线是指当集射极之间的电压UCE为某一常数时,输入回路中的基极电流IB与加在基射极间的电压UBE之间的关系曲线。,5、晶体三极管的特性曲线,晶体管的特性曲线是用来表示各极电压和电流之间相互关系,反映的是晶体管的性能。,死区电压,
5、硅管0.5V,锗管0.2V。,工作压降: 硅管UBE0.60.7V,锗管UBE0.20.3V。,输出特性曲线,NPN,iB=0,iB3,iB2,iB1,iB3 iB2 iB10,从输出特性上,可将三极管分为三个工作区(工作状态):,截止(Cut off)、饱和(Saturation)、放大(Active)。,截止,饱和,放大,集电极电流受基极电流控制,所以晶体三极管又称为电流控制器件,输出特性曲线是指当基极电流IB为常数时,输出电路中集电极电流IC与集射极间的电压UCE之间的关系曲线。,输出特性曲线,IC(mA ),此区域满足IC=IB称为线性区(放大区)。,此区域中UCEUBE,集电结正偏,
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