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1、第第2 2章章 晶体管及其应用晶体管及其应用 ( (共共1414学时学时) )学习目标学习目标:晶体管晶体管(即半导体三极管即半导体三极管)是具有放大作用的半导体是具有放大作用的半导体器件，它是各种类型放大电路中的重要组成部分。器件，它是各种类型放大电路中的重要组成部分。通过本章学习，主要要掌握以下内容：通过本章学习，主要要掌握以下内容：上半部分（上半部分（8学时）：学时）：1. 晶体管的基本特性及性能检测；晶体管的基本特性及性能检测； 2. 晶体管放大电路的分析方法；晶体管放大电路的分析方法；3. 共射、共集、共基三种放大器性能特点；共射、共集、共基三种放大器性能特点；下半部分（下半部分（6
2、学时）：学时）：4. 多级放大器分析方法。多级放大器分析方法。5. 功率放大器特性及其分析方法。功率放大器特性及其分析方法。 本章内容本章内容2.1 晶体管的基本特性晶体管的基本特性(3学时学时) 2.2 三极管性能检测三极管性能检测(1学时学时) 2.3 共射放大器共射放大器(2学时学时) 2.4 共集与共基放大器共集与共基放大器(2学时学时) 2.5 多级放大器多级放大器(2学时学时) 2.6 放大器主要性能参数的测试放大器主要性能参数的测试(2学时学时) 2.7 低频功率放大器低频功率放大器(2学时学时) 2.8 项目设计项目设计(放大电路的设计放大电路的设计) 本章小结本章小结2.1
3、晶体管的基本特性晶体管的基本特性2.1.1 结构类型与电流关系结构类型与电流关系 晶体管由两个晶体管由两个PN结构成，根据结构成，根据PN结连接方法的不同，结连接方法的不同，晶体三极管分为晶体三极管分为PNP型和型和NPN型两种。型两种。 (a)PNP型结构与符号型结构与符号 (b)NPN型结构与符号型结构与符号 晶体三极管在实际应用时，总要将它的三个极组成一个晶体三极管在实际应用时，总要将它的三个极组成一个输入端和一个输出端，其中一个极为输入、输出回路的输入端和一个输出端，其中一个极为输入、输出回路的公共端。公共端。 图图2-2 晶体三极管的三种基本组态晶体三极管的三种基本组态(a)共发射极
4、共发射极(b)共基极共基极(c)共集电极共集电极晶体管的各极电流关系：晶体管的各极电流关系： IEIBIC (a) (b)(c) 图图2-3 晶体三极管电流分配关系晶体三极管电流分配关系(a)NPN管管(b)PNP管管(c)NPN共射电路共射电路UCEUBEUCB图图2-4 晶体管输入特性与输出特性的测试电路晶体管输入特性与输出特性的测试电路 2.1.2 晶体管的特性曲线晶体管的特性曲线 当晶体三极管工作在放大状态时，集电极电流当晶体三极管工作在放大状态时，集电极电流IC是基极电流是基极电流IB的的倍，即倍，即 1.输入特性与转移特性输入特性与转移特性晶体管的输入特性是指以集晶体管的输入特性是
5、指以集-射电压射电压uCE为参变量时，基极电为参变量时，基极电流流iB和发射结偏压和发射结偏压uBE之间的关系，即输入特性函数为之间的关系，即输入特性函数为 iBf(uBE)|uCE常数常数 晶体三极管的转移特性指以集晶体三极管的转移特性指以集-射电压射电压uCE为参变量时，集电为参变量时，集电极电流极电流iC和发射结偏压和发射结偏压uBE之间的关系。之间的关系。2. 输出特性输出特性晶体三极管的输出特性是指以基极电流晶体三极管的输出特性是指以基极电流iB(或发射结偏压或发射结偏压uBE)为参变量时，集电极电流为参变量时，集电极电流iC和集和集-射电压射电压uCE之间的关系。之间的关系。 截止
6、区截止区图2-.6晶体三极管的输出特性曲线S输出特性曲线可分为三个不同的工作区域：截输出特性曲线可分为三个不同的工作区域：截止区、放大区和饱和区。止区、放大区和饱和区。 各区特点已列于表2-1（参看教材P37）例例2-1如图如图2-7a所示电路，晶体三极管所示电路，晶体三极管V为硅管，为硅管，40，VCC6V，RC3k，RB62k。输入电压。输入电压uI为方波脉冲：低为方波脉冲：低电平电平UIL0V，高电平，高电平UIH4V。画出输入电压为高、低电平。画出输入电压为高、低电平时的等效电路，并求相应的输出电压时的等效电路，并求相应的输出电压uO。图图2-7例例2-1(a)题图题图(b)晶体三极管
7、截止时等效电路晶体三极管截止时等效电路(c) 晶体三极管饱和时等效电路晶体三极管饱和时等效电路例例2-2 如图所示电路，晶体三如图所示电路，晶体三极管极管V为硅管，为硅管，50，VCC12V，RC3k，RE1k。判。判断在下列情况下晶体三极管所处断在下列情况下晶体三极管所处的工作状态：的工作状态：RB10k、150k、300k；并求出相应的；并求出相应的开路电压开路电压Uo 。图2-.8 例2-22.1.3 晶体管的主要参数晶体管的主要参数1. 电流放大系数电流放大系数在放大区内在放大区内,直流电流放大系数与交流电流放大系数基本相同直流电流放大系数与交流电流放大系数基本相同.2. 极间反向电流
8、极间反向电流1)反向饱和电流反向饱和电流ICBO ，2)穿透电流穿透电流ICEO (1)ICBO 。(a) (b) (c) (d)图图2-9 晶体三极管的极间反向电流晶体三极管的极间反向电流(a)NPN管的管的ICBO(b)PNP管的管的ICBO(c) NPN管的管的ICEO (d) PNP管的管的ICEO3. 极限参数极限参数极限参数是表征晶体三极管能够安全工作的临界条件，也是选极限参数是表征晶体三极管能够安全工作的临界条件，也是选择管子的依据。择管子的依据。(1)集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM(3)反向击穿电压反向击穿电压U(BR)CEO、U(BR)CBO、U(BR)EBO根据三个极限参数可以确定晶体三极管的安全工作区。根据三个极限参数可以确定晶体三极管的安全工作区。图2-10 晶体三极管的安全工作区2.1节节 完完
