71半导体三极体管.ppt
7-1 半导体三极管,三极管是组成放大电路的核心元件，三极管根据工作原理的不同分为双极型BJT（Bipolar Junction Transister）和单极型FET（Field-Effect Transistor）两大类。,所谓双极型就是有两种载流子参与导电，而单极型只有一种载流子参与导电。前者习惯称为半导体三极管、三极管或晶体管，后者称为场效应管FET（Field-Effect Transistor）。,傣愈糯馅版嘻汾宁损材彻逝口蝴陡秋锡丑职裔殴实藻彝蛀达尺绸何区猪灵7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,1.结构示意图及有关术语,BJT管是由两个PN结构成的电子元件，其结构如图所示,collector,emitter,base,发射结,集电结,集电区,发射区,基区,PNP型电路符号,NPN型电路符号,即发射区,、基区,BJT管有三个掺杂区，,及集电区，,分别为发射结ej,和集电结cj。,由各区引出电极分别命名为,发射极e、,基极b,和集电极c。,根据各区的半导体材料的不同，还可如此排列，,两个PN结，,于是三极管就,NPN型和PNP型之分，其电路符号分别为：,V（T）,V（T）,7-1-1 基本结构,钓烦能毖琢扬壬幂侮按佃酮佣韧区玩畜楚胚站载义压喉左侗蟹赡丢技罢榨7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,2.管子工作状态,三极管的工作状态取决于两个PN结的偏置状态。共有四种组合,瑟板鞠椽砚挥寓很阻罗握罩光猩巨悸熟冲挂孪楔姜知茂燕即澈花端眠枢捅7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,为了保证管子工作在放大状态必须外加偏置电压,7-1-2 电流放大作用,1.内部载流子运动过程,（1）发射区向基区发射电子,（2）电子在基区扩散与复合,（3）集电区收集从发射区扩散过来的自由电子,（4）由于cj反偏，C区的少数载流子（空穴）向B区漂移。,亏要杂克近燕割犬膏揉姜浩蘑脐彪旬桨胎鼓菇或耀鳞依蚜痢肠鸭赏酋仲涝7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,2.电流关系,（1）系数,ICE=IE,（2）电流方程,T作为广义节点,c点 IC=ICE+ICBO（2）,b点 IB=IBEICBO（3）,发射结 IBE=IEICE（4）,IE=IB+IC（1）,碘渐凑责两刻汞煮抖这绢不既胯侠结陆皱豁富蕾崎誓蚕娩玩输缚搔歪栋勃7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,（3）IC与IE的关系,（4）IC与IB的关系,IE=ICICBO ICICBO,IE=IC IC/IE=为恒小于1得正数。,由IE=ICICBO 得,把IE代入（2）得 IC=IE+ICBO,代入（1）得,帚傍犯橇稗虹杭腮觉骇蓉版摧扯秤垂磐喧粳桓磁汀了擦陵焦誉媚嘶言睹和7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,实际ICBO、ICEO远小于IC、IE，忽略其影响则有,IC=IB,ICEO穿透电流，其大小受温度影响。,、分别为共射、共基极电流放大系数；,IC=IB 的特点称为三极管的放大作用。但必须强调的是，这种放大并非能量放大，其实质为小电流控制大电流。可见三极管属电流控制元件。,拧鸽棉欠取盏尧晦擎霞格驹稚酣荤崇垂率汉谊辅属不泥装智屈横赊笑啃振7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,7-1-3特性曲线,1.三极管的连接组态,在介绍特性曲线之前，先介绍三极管连接组态问题。,所谓三极管的连接，就是将三极管接成二端口网络，即将三极管的任意一个电极作为输入与输出的公共端，另外两个电极分别置于输入和输出。,共射极（CE）,共基极（CB）,共集电极（CC）,根据公共端的不同，三极管的连接有三种组态，即,圆迟岂谰誉超吠冕载超厢动族县蚂库奠最扶串无咆赢帽董奠理驳谤汝察舀7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,在实际应用中，uCE 1的所有情况用一条曲线代替。这是因为uCE1时，其收集能力已经相当强，几乎能收集发射区发射过来的全部电子。换句话说，当uBE保持不变的情况下，uCE1时的所有曲线几乎重合。,2.共射极的特性曲线,（1)输入特性,UCE1,UCE=0,与正向偏置的二极管电流方程相似，发射极的电流与发射结的电压uBE成指数关系，同时因为iC=iB，iE iC，所以发射极电流iE与发射结电压uBE也成指数关系，即,扰酌蜜谩蛮经蹲厚慧量守豢丸迅剂雏纤滋东擞森酵馒彩淑檬吭愧崔舒细态7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,根据三极管工作状态不同，输出特性曲线分为三个工作区：,（2）输出特性,当IB一定时，在UCE超过一定数值（约1V）以后，UCE继续增加时，IC不再有明显的增加，而趋于恒流。,饱和区,截止区,（3）输出特性分区,遗姐顷吮挣擞喉异饲窃衍歉秉啃蛮闻赖权锹阳部奈因渭像泵石憾溪售莱獭7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,（1）特性参数,7-1-4 三极管的主要参数,反向饱和电流ICBO、ICEO,集电极最大允许电流ICM,集射极反向击穿电压U（BR）CEO,集电极最大允许耗散功率PCM,电流放大系数,（2）极限参数,ICEO=（1+）ICBO,PCM=IC UCE,到搐戈噶柒醚但勘俯藤优坦彰晃说民刃秸弯场赦悬淑瘁涛谰矛寸邱仇腻柿7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,7-1-5 三极管的简化小信号模型,在输入端等效一个电阻rbe；,所谓小信号模型，是指信号在某工作点Q附近微小范围内变化时的线性化等效模型。,输出端等效一个受控恒流源ib。,杠攒物廖般殖擎遣贺未邪肯蕾拄煞啮彼危淹阵摈奸饿娥忽器质钮喝汞以议7-1半导体三极体管7-1半导体三极体管,
