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1、第七章 半导体器件 第二节 晶体三极管,第二节 晶体三极管,【教学目标】 1了解晶体三极管的结构； 2理解晶体三极管的放大原理； 3掌握晶体三极管的主要参数、外特性； 4掌握用万用表判断三极管三个极的方法； 【教学重点】 三极管的伏安特性和放大作用 【教学难点】 三极管的主要参数,一、三极管的结构,1. NPN型晶体三极管的结构与符号,电路符号 VT,一、三极管的结构,2. PNP型晶体三极管的结构与符号,VT,一、三极管的结构,实物展示：各种常用三极管,3. 晶体三极管的外形,二、三极管的放大作用,1晶体三极管的工作电压,要使三极管工作在放大状态，必须给： 发射结加正向电压，集电结加反向电压
2、。 加在基极和发射极之间的正向电压(习惯称偏压) 一般硅管在0.60.8 V，锗管在0.10.3V； 加在集电极和发射极之间的反向电压是几伏到 十几伏。 电压加置方式见下图,二、三极管的放大作用,(1) NPN晶体三极管的工作电压,(2) PNP三极管工作电压加置情况,二、三极管的放大作用,二、三极管的放大作用,2实验演示晶体三极管的放大作用,实验步骤： 调节电位器RP(或改变E1)，可改变基极 电流IB的大小。 每调整一次IB，就可得到一相应变化的集 电极电流IC和发射极电流IE之值。 将IR、IC、IE 记录到下表中,(1) 三极管电流测量电路,二、三极管的放大作用,二、三极管的放大作用,
3、(2) 晶体三极管电流测量数据表,观察表中数据思考：三极管各极电流间的关系,二、三极管的放大作用,2晶体三极管中的电流关系,(1)直流电流分配关系 发射极电流等于集电极电流与基极电流之和， 即 由于IB比IC小得多，可认为发射极电流近似等于集 电极电流，即,二、三极管的放大作用,(2)电流放大作用 当基极电流有一微小变化时，能引起集电极电流较大的变化，这就是三极管的放大作用。 交流电流放大系数：用字母表示， 直流电流放大系数 对于性能良好的三极管， ，常用 取代,三、三极管的伏安特性,三极管的伏安特性：三极管各电极间的电压和 电流之间的关系。 三极管的伏安特性有：输入特性 输出特性两种。 输入
4、特性： IB 和UBE 之间的关系 输出特性：IC和UCE之间的关系,1三极管的伏安特性概念,三、三极管的伏安特性,2三极管的伏安特性测试电路,三、三极管的伏安特性,3输入特性曲线,当UBE小于死区电压时， IB=0，三极管截止； UBE大于死区电压（硅管约 0.5V，锗管约0.2V)后，三极 管才导通。 导通后，IB在较大的范围内 变化时，相应的UBE 却近似一 个常数，此时的UBE值称为发 射结正向压降，硅管约0.7V 锗管约0.3V。,三、三极管的伏安特性,2输出特性曲线,IC与UCE的关系称为三极管的输出特性，其曲线如图所示。,三、三极管的伏安特性,(1)截止区 在IB=0这条曲线以下
5、的区域称截止区。 当UBE低于死区电压，IB =0时，IC=ICEO 0 近似为0 。 ICEO叫穿透电流，三极管处于截止状态，无放大作用。 因为IC=ICEO0，所以集电极和发射极之间呈现很大的 电阻，相当于c、e间断开，这时UCEE2 三极管处于截止状态的条件是：发射结反偏 集电结反偏。,2输出特性曲线,(2)饱和区 输出特性曲线起始部分左边的区域称为饱和区 当UCElV 左右时，不同IB对应的曲线上升部分很陡直且几乎重合，表明IC随UCE的增加迅速增加，当达到某一定值时不再增加，即达到饱和，这说明UCE较低时IC不受IB的控制。饱和时的管压降叫做饱和压降，用UCES表示。 三极管饱和时，
6、UCES很小，相当于集电结和发射结之间短路。 三极管处于饱和状态的条件是：集电结和发射结 都处于正向偏置状态,三、三极管的伏安特性,2输出特性曲线,三、三极管的伏安特性,2输出特性曲线,(3)放大区 在输出特性曲线的平坦区域，三极管有放 大作用，叫做放大区。 当UCE1V左右后，特性曲线是一组几乎水平的平行 直线，这表明：一是IC不受UCE的影响；二是IC主要受 IB控制。IB增加，特性曲线就向上移动，IC的变化量 比IB的变化量大很多，即 。这就是三极管 的放大作用。 三极管工作在放大状态的条件是：发射结正偏， 集电结反偏。,四、三极管的主要参数,1电流放大系数,电流放大系数：有共发射极直流
7、放大系数 和共发射极交流放大系数 。 对于性能良好的三极管， 。 最常用的在60100之间。,2穿透电流ICEO 基极开路(IB=0)时，集电极和发射极之间的反向电 流叫穿透电流，用ICEO表示。 ICEO随温度的升高而增大。ICEO越小，管子性能越稳 定。硅管穿透电流比锗管小，因此硅管比锗管稳定 性好。,四、三极管的主要参数,3集电极最大允许电流ICM 指三极管正常工作时，集电极所允许的最大电流。 4反向击穿电压U(BR)CEO 指基极开路时，加在集电极和发射极之间的最大 允许电压。如果UCE U(BR)CEO，会使三极管烧坏。 5集电极最大耗散功率PCM 指三极管正常工作时，集电极所允许的
8、最大平均 功率。 PCM小于1W的称为小功率管，大于1W的称大功率管。,【例题】如图7-13所示，当IB由40A增加到80A时，IC=2mA，则电流放大倍数是多大？ 解： IB=80-40=40A, 则,第二节 晶体三极管,第二节 晶体三极管,【课堂练习】 教材中“思考与练习”第1、3、6题,第二节 晶体三极管,【课堂小结】 1晶体三极管的结构：发射结和集电结 放大作用： 2晶体三极管的主要参数 3. 外特性：输入特性和输出特性 三个工作区：放大区发射结正偏，集电结反偏 饱和区发射结集电结均正偏 截止区发射结集电结均反偏 4.测试方法,第二节 晶体三极管,【课后作业】 教材中“思考与练习”第4、5、7题。,
