半导体三极管.ppt
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1、3.1 半导体三极管(BJT),一、基本结构,基极,发射极,集电极,NPN型,PNP型,基区:较薄,掺杂浓度低,集电区:面积较大,发射区:掺 杂浓度较高,发射结,集电结,二、 电流放大原理,VBB,RB,VCC,进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IBN ,多数扩散到集电结。,发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射结电子扩散电流IEN。,VBB,RB,VCC,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ICN。,IB=IBN-ICBOIBN,VBB,RB,VCC,内部载流子传输过程演示,电路符号,箭头方向表示发射
2、结加正偏时的实际电流方向,晶体三极管又称双极性器件,是电流控制型器件,其主要作用是放大电信号。,IB,IE,IC,IB,IE,IC,三种连接方式,共发射极接法、共集电极接法、共基极接法,无论哪种连接方式,要使BJT有放大作用,都必须保证发射结正偏、集电结反偏,其内部的载流子传输过程相同。,ICN与IBN之比称为共射直流电流放大倍数,ICN与IE之比称为共基极直流电流放大倍数,电流传输方程,因 1, 所以 1,注意: 1、只有三极管工作在放大模式,上述基本关系式才成立,2、上述电流分配基本关系式与组态无关,3、在一定的电流范围内,与为常数,则IC与IE,IC与IB之间成线性控制关系。,电流传输方
3、程,三、特性曲线(共射电路),IC,V,VCE,VBE,RB,IB,VCC,VBB,实验线路,A,1.输入特性曲线,工作压降: 硅管vBE0.60.7V 锗管vBE0.20.3V,结论:三极管输入特性与二极管相似,但vCE增大时,曲线略向右移,若忽略vCE的影响,三极管的输入端可近似用二极管表示,iC(mA ),此区域满足IC=IB称为线性区(放大区)。,当VCE大于一定的数值时,IC只与IB有关,IC=IB。,2.输出特性曲线,(NPN) VBE 0.7V VCE 0.3V,(PNP) VBE - 0.7V VCE -0.3V,此区域中vCEvBE,集电结正偏,iBiC,vCE0.3V称为饱
4、和区。,(NPN) VBE 0.7V VCE 0.3V,(PNP) VBE -0.7V VCE -0.3V,此区域中 : iB=0,iC=ICEO,vBE 死区电压,称为截止区。,(NPN) VBE 0.7V,(PNP) VBE -0.7V,共射输出特性演示,输出特性三个区域的特点:,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:vCEvBE , iBiC,vCES0.3V,(3) 截止区: vBE 死区电压, iB=0 , iC=ICEO 0,例: =50, VCC =12V, RB =70k, RC =6k 当VB
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