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1、1.3 双极型三极管,三极管的结构与符号 三极管的电流分配与控制 三极管的伏安特性曲线 三极管的主要参数,1.3.1 三极管的结构与符号,双极型半导体三极管的结构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型和PNP型。,e-b间的PN结称为发射结(Je),c-b间的PN结称为集电结(Jc),中间部分称为基区，连上电极称为基极， 用B或b表示（Base）；,一侧称为发射区，电极称为发射极， 用E或e表示（Emitter）；,另一侧称为集电区和集电极， 用C或c表示（Collector）。,双极型三极管的符号中， 发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。,三极管的结构与符号,发射区的掺杂浓度大; 集电区
2、掺杂浓度低，且集电结面积大; 基区要制造得很薄，厚度在几个微米至几十个微米。,1 内部载流子运动形成的电流,在发射结正偏，集电结反偏条件下，三极管中载流子的运动：,(1)发射区向基区注入电子：在VBB作用下，发射区向基区注入电子形成IEN，基区空穴向发射区扩散形成IEP。 IEN IEP方向相反,内部载流子运动形成的电流,(2) 电子在基区复合和扩散 电子向集电结扩散 少部分电子与基区空穴复合形成电流IBN,(3) 集电结收集电子 由于集电结反偏，电子在电场作用下漂移过集电结，到达集电区，形成电流ICN。,内部载流子运动形成的电流,(4) 集电极的反向电流 集电结收集到的电子包括两部分： 发射
3、区扩散到基区的电子ICN 基区的少数载流子ICBO,内部载流子运动形成的电流,内部载流子运动形成的电流,IE=ICN+ IBN,IC=ICN+ ICBO,IB=IBNICBO,IE =IC+IB,三极管的电流放大系数,对于集电极电流IC和发射极电流IE之间的关系可以用系数 来说明，定义:,称为共基极直流电流放大系数。 一般为0.980.999 。,三极管的电流放大系数,引入 后，忽略 则,三极管各极之间电流分配关系：,3 电流控制作用,三极管各级上的电流相互依赖，相互制约。但是严格的讲，只能把 作为被控量， 或 作为控制量。,电流控制作用,令,则有,称为共发射极电流放大系数,1.3.3 三极管
4、的伏安特性曲线,输入特性曲线 iB=f(vBE) vCE=const,共发射极接法三极管的特性曲线：,iB是输入电流，vBE是输入电压，加在B、E两电极之间。,输出特性曲线 iC=f(vCE) iB=const,iC是输出电流，vCE是输出电压，从C、E两电极取出。,1. 输入特性曲线,(1)VCE=0时：,(3) VCE1V时: 曲线重合； 曲线右移 iB比VCE=0V时小,(2) VCE介于01V之间时， iB逐渐减小，曲线向右移动。 0VCE1V: VCE iB,2. 输出特性曲线,(1) 放大区 JE正偏，JC反偏， IB，IC基本不随vCE增大，IC= IB 。 相当于一个电流控制电
5、流源。,截止区：对应IB0的区域， JC和JE都反偏， IB IC0,输出特性曲线,(3) 饱和区 JC和JE都正偏， vCE增加， iC增大。 IC IB,饱和时C、E间电压记为VCES，深度饱和时VCES约等于0.3V。饱和时的三极管C、E间相当于一个压控电阻。,输出特性曲线总结,饱和区iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的 数值较小，一般vCE0.7 V(硅管)。此时 发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。,截止区iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，发射结反偏，集电结反偏。,放大区iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。,动画2-
6、2,三极管工作情况总结,1.3.4 半导体三极管的主要参数,半导体三极管的参数分为三大类: 直流参数 、交流参数、极限参数,1. 电流放大系数 直流电流放大系数,a.共基极直流电流放大系数,三极管的直流参数,b.共射极直流电流放大系数： =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const,三极管的交流参数,交流电流放大系数,a.共基极交流电流放大系数=IC/IE VCB=const,b.共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const,三极管的交流参数,当ICBO和ICEO很小时， 、 ，可以不加区分。,2 三极管的极间反向电流,2.极间反向电流 a.集电极基极间反向饱和电流ICBO b.集电极发射极间的反向饱和电流ICEO,3 三极管的极限参数,3.极限参数 集电极最大允许电流ICM 集电极最大允许功率损耗PCM反向击穿电压,例3.1.1：判断三极管的工作状态,测量得到三极管三个电极对地电位如图所示，试判断三极管的工作状态。,
