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1、2019/10/16,1,本章内容 2.1 晶体管的基本特性 2.2 三极管的性能检测 2.3 共射放大电路 2.4 共集和共基放电电路 2.5 多级放大器 2.6 放大器主要性能参数的测试 2.7 低频功率放大器 2.8 项目设计(放大电路的设计) 本章小结,2019/10/16,2,学习目标: 晶体三极管是各类型放大电路中的重要组成部分，通过本章学习，主要应掌握以下内容： 晶体管三极管的类型及管脚识别和测试方法 晶体三极管的工作区及工作条件 晶体三极管共射放大电路的分析方法； 共射、共集、共基三种放大器的性能特点； 了解多级放大器的组成及分析方法。 理解功率放大器特性及其分析方法。,201
2、9/10/16,3,三极管是双极型晶体管，属于电流控制器件 一、晶体三极管(Semiconductor Transistor) 1.三极管的外形、封装,塑料封装、金属封装、陶瓷封装,2.1 晶体三极管的基本特性,2019/10/16,4,三极管的封装形式是指三极管的外壳，是三极管的外形参数 1）材料方面：三极管的封装形式主要有金属、陶瓷和塑料形式； 2）结构方面，三极管的封装：TO，表示三极管的外形； 3）装配方式：通孔插装（通孔式）、表面安装（贴片式）和直接安装； 4）引脚形状有长引线直插、短引线或无引线贴片装等。 常用三极管的封装形式有TO92、TO126、TO3、TO220TO等,2、三
3、极管的封装:,2019/10/16,5,二、结构、符号和分类,发射极 E,基极 B,集电极 C,发射结,集电结, 基区, 发射区, 集电区,emitter,base,collector,NPN 型,PNP 型,2019/10/16,6,分类： 按材料分：硅管、锗管 按结构分： NPN、 PNP 按使用频率分：低频管、高频管 按功率分： 小功率管 1 W,2019/10/16,7,三、晶体三极管电流放大原理,1. 三极管放大的条件,内部 条件,发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大,外部 条件,发射结正偏 集电结反偏,2019/10/16,8,2. 满足放大条件的三种电路,共发射极,
4、共集电极,共基极,2019/10/16,9,3. 三极管内部载流子的传输过程,1) 发射区向基区注入多子电子， 形成发射极电流 IE。,I CN,多数向 BC 结方向扩散形成 ICN。,IE,少数与空穴复合，形成 IBN 。,I BN,基区空 穴来源,基极电源提供(IB),集电区少子漂移(ICBO),I CBO,IB,IBN IB + ICBO,即：,IB = IBN ICBO,3) 集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流 IC,IC,I C = ICN + ICBO,2)电子到达基区后,(基区空穴运动因浓度低而忽略),2019/10/16,10,4. 三极管的电流分配关系,当管子制成后，发
5、射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：,IB = I BN ICBO,IC = ICN + ICBO,IE = IC + IB,穿透电流,2019/10/16,11,5、晶体管的电流放大作用,基极输入端接入一个小的输入信号电压ui,则,由于发射结两端电压的变化引起了基极电流的变化，集电极电流也会发生相应的变化，他们的变化量分别用IB和IC表示。,IC和IB的比值称为共发射极交流电流放大系数，用 表示为：,2019/10/16,12,晶体管输入特性与输出特性的测试电路,2.1.2 晶体管的特性曲线,2019/10/16,13,一、输入特性,输入 回路,输出 回路,
6、与二极管特性相似,特性基本重合(电流分配关系确定),特性右移(因集电结开始吸引电子),导通电压 UBE(on),硅管： (0.6 0.8) V,锗管： (0.2 0.3) V,取 0.7 V,取 0.2 V,集电极反偏，拉动电子越过集电结，形成IC,2019/10/16,14,二、输出特性,截止区： IB 0 IC = ICEO 0 条件：两个结反偏,2. 放大区：,3. 饱和区：,uCE u BE,uCB = uCE u BE 0,条件：两个结正偏,特点：IC IB,临界饱和时： uCE = uBE,深度饱和时：,0.3 V (硅管),UCE(SAT)=,0.1 V (锗管),放大区,截止区
7、,饱 和 区,条件：发射结正偏 集电结反偏 特点：水平、等间隔,ICEO,2019/10/16,15,三、温度对特性曲线的影响,1. 温度升高，输入特性曲线向左移。,温度每升高 1C，UBE (2 2.5) mV。,温度每升高 10C，ICBO 约增大 1 倍。,2. 温度升高，输出特性曲线向上移。,T1,T2 ,温度每升高 1C， (0.5 1)%。,输出特性曲线间距增大,O,2019/10/16,16,例2-1 图示电路，晶体三极管V为硅管，40，VCC6V，RC3k，RB62k。输入电压ui为方波脉冲：低电平UIL0V，高电平UIH4V。画出输入电压为高、低电平时的等效电路，并求相应的输
8、出电压uO。,2019/10/16,17,ui=4V时的等效电路,ui=0时等效电路,2019/10/16,18,例2-2 如图所示电路，晶体三极管V为硅管， 50，VCC12V， RC3k，RE1k。 判断在下列情况下 晶体三极管所处的工作状态，并求出相应的开路电压Uo 。 1）RB10k 2）RB 150k 3）RB 300k,2019/10/16,19,2.1.3 晶体三极管的主要参数,一、电流放大系数,1. 共发射极电流放大系数, 直流电流放大系数, 交流电流放大系数,一般为几十 几百,2. 共基极电流放大系数, 1 一般在 0.98 以上。,Q,二、极间反向饱和电流,CB 极间反向饱
9、和电流 ICBO，,CE 极间反向饱和电流 ICEO。,2019/10/16,20,三、极限参数,1. ICM 集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。,U(BR)CBO 发射极开路时 C、B 极间反向击穿电压。,2. PCM 集电极最大允许功率损耗,PC = iC uCE。,3. U(BR)CEO 基极开路时 C、E 极间反向击穿电压。,U(BR)EBO 集电极极开路时 E、B 极间反向击穿电压。,U(BR)CBO, U(BR)CEO, U(BR)EBO,例：已知: ICM = 20 mA, PCM = 100 mW，U(BR)CEO = 20 V， 当 UCE = 10 V 时，IC mA 当 UCE = 1 V，则 IC mA 当 IC = 2 mA，则 UCE V,10,20,20,2019/10/16,21,2.1.4 晶体管的命名方法 请同学查资料完成 作业：P40 思考与练习 1-6题 （请交回）P68 习题 2-2 2-3,
