电子技术及应用第A精读.ppt

晶体管电流关系实验电路 1.晶体管的电流分配关系 BJT内部载流子的传输过程 退出 正偏使发射结 使集电结反偏 1.发射区向基区发射电子，形成发射极电流IE的主要成份。 IE 2.基区中电子的复合形成基极电流IB的主要成份。 IB 3.集电区收集电子形成集电极电流IC的主要成份。 IC 注意： （1）三极管的电流放大作用就是基极电流IB的微小变化控制了集电极电流IC较大的变化。 （2）三极管放大电流时，被放大的IC是由电源VCC提供的，并不是三极管自身生成的，放大的实质是小信号对大信号的控制作用。 （3）三极管是一种电流控制器件。 2.晶体管的电流放大作用 三极管的电流放大作用 双极型三极管的电流放大作用 晶体管芯结构剖面图 e发射极 集电区N 基区P 发射区N b基极 c集电极 晶体管实现电流 放大作用的内部结构条件 （1）发射区掺杂浓度很高，以便有足够的载流子供“发射”。 （2）为减少载流子在基区的复合机会，基区应做得很薄，一般为几个微米，且掺杂浓度极低。 （3）为了顺利收集边缘载流子，集电区体积较大，且掺杂浓度界于发射极和基极之间。 可见，双极型三极管并非是两个PN 结的简单组合，而是利用一定的掺杂工艺制作而成。因此，绝不能用两个二极管来代替，使用时也决不允许把发射极和集电极接反。 晶体管实现电流放大作用的外部条件 N N P UBB RB ＋ － （1）发射结必须“正向偏置”，以利于发射区电子的扩散，扩散电流即发射极电流ie，扩散电子的少数与基区空穴复合，形成基极电流ib，多数继续向集电结边缘扩散。 UCC RC ＋ － （2）集电结必须“反向偏置”，以利于收集扩散到集电结边缘的多数扩散电子，收集到集电区的电子形成集电极电流ic。 IE IC IB 整个过程中，发射区向基区发射的电子数等于基区复合掉的电子与集电区收集的电子数之和，即： IE=IB+IC 三极管的集电极电流IC稍小于IE，但远大于IB，IC与IB的 比值在一定范围内基本保持不变。特别是基极电流有微小 的变化时，集电极电流将发生较大的变化。例如，IB由40 μA增加到50μA时，IC将从3.2mA增大到4mA，即： 显然，双极型三极管具有电流放大能力。式中的β值称为 三极管的电流放大倍数。不同型号、不同类型和用途的三 极管，β值的差异较大，大多数三极管的β值通常在几十 至几百的范围。 由此可得：微小的基极电流IB可以控制较大的集电极电流IC，故双极型三极管属于电流控制器件。 三极管的集电极电流IC稍小于IE，但远大于IB，IC与IB的 比值在一定范围内基本保持不变。特别是基极电流有微小 的变化时，集电极电流将发生较大的变化。例如，IB由40 μA增加到50μA时，IC将从3.2mA增大到4mA，即： 显然，双极型三极管具有电流放大能力。式中的β值称为 三极管的电流放大倍数。不同型号、不同类型和用途的三 极管，β值的差异较大，大多数三极管的β值通常在几十 至几百的范围。 由此可得：微小的基极电流IB可以控制较大的集电极电流IC，故双极型三极管属于电流控制器件。 退出 综上所述，得到三极管的电流分配关系： （1）IE=IC+IB （2）IC=βIB （3）IE=IC+IB =（1+ β ）IB≈ IC 晶体管中还有一些少子电流，比如ICBO，通常可以忽略不计，但它们对温度十分敏感。 3．三极管放大的基本条件 （1）放大的偏置条件：发射结正偏，集电结反偏。 （2）NPN管具有放大作用时的电位关系：UC＞UB＞UE； PNP管：UC＜UB＜UE。 （3）锗管导通时极电压为0.3V。硅管导通时极电压为0.7V。（Ube） 退出 1.3.3 晶体管的特性曲线 晶体管有三个电极，因此，分别将三极管的三个电极作为输入端、输出端和公共端，有三种不同的三极管电路的组成方式。根据公共电极的不同，分别叫做共发射极电路、共集电极电路和共基极电路。 （1）共发射极接法（简称共射接法）。共射接法是以基极为输入端的一端，集电极为输出端的一端，发射极为公共端，如图（a）所示。 共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示； ?=?IC/?IB?VCE=C 1. 常见二极管的外形 国家标准对半导体器件型号的命名举例如下： 半导体二极管的型号图片 2 . 二极管的伏安特性 半导体二极管的内部就是一个PN结，因此二极管具有和PN结相同的单向导电性，实际的二极管伏安特性曲线如下图所示： u/V i/mA 正向特性 死区 电压 反向特性 IS 0 μA 击穿 电压 击穿特性 反向电流 硅管2CP12 锗管2AP9 退出 3. 二极管的伏安特性 U(V) 0.5 0