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第二章 晶体三极管和场效应晶体管

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晶体三极管的工作原理

晶体三极管的工作原理

晶体三极管的工作原理
晶体三极管是一种常用的电子器件，由PN结组成。

它具有放
大和开关功能，在电子设备中扮演着重要的角色。

晶体三极管的工作原理涉及到两个主要的区域：基区和发射区。

基区位于PN结中间，发射区位于PN结的一侧。

在正常工作
状态下，基区与发射区之间存在两个反向偏置，即两个PN结
的结电位均高于基位。

当施加一个适当的电压到基区时，基区与发射区之间的PN结
被击穿，导致电流流过发射区。

这个电流的大小与施加到基区的电压成正比，因此可以被用来放大电信号。

这个过程也称为晶体三极管的放大作用。

晶体三极管的开关作用也是基于PN结的反向偏置。

当基区施
加的电压小于某个阈值时，PN结不会被击穿，发射区不会导通，晶体三极管处于关闭状态。

相反，当基区施加的电压大于阈值时，PN结被击穿，产生一个连续的电流，晶体三极管处
于开启状态。

基区电压的变化使得发射区的电流随之变化，这允许晶体三极管在电子电路中进行放大或开关操作。

晶体三极管的放大倍数由PN结的性质和电路的设计决定。

总之，晶体三极管利用PN结的特性，在适当的电压和电流下，能够实现电信号的放大和开关功能。

这使得它在各种电子设备中得到广泛应用。

晶体管和三极管的区别

晶体管和三极管的区别

晶体管和三极管的区别
所谓晶体管是指用硅和锗材料做成的半导体元器件，研制人员在为这种器件命名时，想到它的电阻变换特性，于是取名为trans-resister(转换电阻)，后来缩写为transistor，中文译名就是晶体管。

严格意义上讲，晶体管泛指一切以半导体材料为基础的单一元件，包括各种半导体材料制成的二极管、三极管、场效应管、可控硅等。

因此，三极管是晶体管的一种。

在日常生活中，晶体管有时多指晶体三极管。

比如我们说的6晶体管超外差式中波收音机，实际是指6三极管超外差式中波收音机。

三极管顾名思义就是由三个极。

三极管有电子管和晶体管之分。

平常所说的三极管都是指晶体三极管，属于半导体器件。

还有一种三极管，叫做电子三极管，或者三极电子管，它是一种电子管，早已被淘汰，目前已经极少使用了，也很难在电子产品中见到它。

晶体三极管使用硅或者锗这类半导体材料制作，通过掺杂工艺产生P 型半导体和N型半导体，在P和N交接的区域形成具有单向导电性的PN结，并通过这些来制作更加简单的元件。

而电子三极管是真空器件，里面有灯丝，有阴极、阳极等等。

半导体元件诞生比电子管更晚，但半导体器件的诞生很快就取代了当时广泛应用的电子管，电子管因此消声觅迹，只在少数特别场合使用。

相比之下，晶体三极管成本更低，体积更小，寿命更长，更加抗机械冲击，效率也高，因此得
到了广泛的应用。

第2章 常用半导体器件图

第2章 常用半导体器件图
第2章 常用半导体器件
教材：第3章 半导体二极管及其基本应用电路 p.42～p.63 第4章 晶体三极管及其基本放大电路 p.64～p.73
第一章 常用半导体器件
• • • • 1.1半导体基础知识 1.2 半导体二极管 1.3 双极型晶体管 1.4 场效应管
Sec1.1 半导体基础知识
• • • • • • • 1.本征半导体 ⑴什么是本征半导体 ⑵本征半导体的结构 2.本征半导体的电特性 ⑴电子－空穴形成（本征激发） ⑵电子－空穴消失（复合运动） 3.本征半导体载流子的浓度
⑴. Tr.的电流形成过程 ⑵.定量分析 （电流分配关系） （电流放大系数）
N
IE = IEN + IEP =ICN +IBN+IEP
≈ ICN +IBN
P
IC = ICN + ICBO
≈ ICN
IB = IBN + IEP- ICBO
N
IC = βIB +（1＋β） ICBO
⑶.基本共射放大电路的放大作用 （电路符号表示）
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图1.2.14 光电二极管的伏安特性
Sec.2.6 晶体三极管(双极型晶体管)特性 及主要参数
教材：第4章 晶体三极管及其基本放大电路 p.64～p.73
Sec.2.6
双极型晶体管特性及主要参数
• • • • • • •
1.晶体管的结构和符号 2.晶体管内部载流子运动与外部电流 3.基本共射放大电路 4.晶体管的输入特性曲线 5.晶体管的输出特性曲线 6.晶体管的极限参数 7.温度对晶体管输出特性的影响
Sec.1.4 半导体二极管 • • • • • • 1. 二极管的结构 2.二极管的伏安特性 3.二极管的主要参数 4.二极管的应用举例 5.稳压管的伏安特性和等效电路 6.稳压管稳压电路

电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系

电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系

电子管，晶体管，三极管，场效应管，MOS以及CMOS的区别和联系
电子管：一种在气密性封闭容器中产生电流传导，利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振
荡的电子器件，常用于早期电子产品中。

晶体管（transistor）：一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。

晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常
之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

电子管与晶体管代表了电子元器件发展过程中的两个阶段：电子管——晶体管——集成电路。

电子管可分为电子二极管，电子三极管等，晶体管也分为半导体二极管，半导体三极管等。

三极管：半导体三极管的简称，是一种电流控制型半导体器件，由多子和少子同时参与导电，也称双极型
晶体管（BJT）或晶体三极管。

场效应管(FET)：Field Effect Transistor，一种电压控制型半导体器件，由多数载流子参与导电,也称为单极
型晶体管。

MOS：场效应管的一种。

CMOS：互补金属氧化物半导体，是一种类似MOS管设计结构的多MOS结构组成的电路，是一种由无数
电子元件组成的储存介质。

场效应晶体管与三极管基础知识

场效应晶体管与三极管基础知识

场效应晶体管与三极管基础知识根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3 个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件概念:场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.特点:具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.场效应管的作用1、场效应管可应用于放大。

由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小，不必使用电解电容器。

2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。

常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3、场效应管可以用作可变电阻。

4、场效应管可以方便地用作恒流源。

5、场效应管可以用作电子开关。

场效应管的测试1、结型场效应管的管脚识别：场效应管的栅极相当于晶体管的基极，源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极。

将万用表置于R×1k档，用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻。

当某两个管脚间的正、反向电阻相等，均为数KΩ时，则这两个管脚为漏极D 和源极S（可互换），余下的一个管脚即为栅极G。

对于有 4 个管脚的结型场效应管，另外一极是屏蔽极（使用中接地）。

2、判定栅极用万用表黑表笔碰触管子的一个电极，红表笔分别碰触另外两个电极。

若两次测出的阻值都很小，说明均是正向电阻，该管属于N 沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。

制造工艺决定了场效应管的源极和漏极是对称的，可以互换使用，并不影响电路的正常工作，所以不必加以区分。

源极与漏极间的电阻约为几千欧。

注意不能用此法判定绝缘栅型场效应管的栅极。

因为这种管子的输入电阻极高，栅源间的极间电容又很小，测量时只要有少量的电荷，就可在极间电容上形成很高的电压，容易将管子损坏。

三极管知识简介

三极管知识简介

3）极间反向饱和电流
ICBO：发射极开路时，集电极—基极间的反向饱和电流。一般锗管的 ICBO 在 µA 数量级，硅管的 ICBO 在 nA 数量级。 ICEO：基极开路时，集电极—发射极间的穿透电流。
IEBO：集电极开路时，发射极—基极间的反向饱和电流。
由于直流参数 、 、ICBO 和 ICEO 等受温度影响较大，所以出于稳定性考虑， 也不要过大。
1.载流子的传输过程
在放大状态下，晶体三极管内部载流子的传输过程可归纳为发射结的注入、 基区中的输运与复合和集电区的收集。对此，我们以 NPN 管为例，参照图 2—37 作如下讨论：
1）发射结的注入 由于发射结正偏，使发射结变窄，扩散运动占优势，高掺杂发射区的大量电子注 入到基区，形成电子电流 IEn。与此同时，基区中的空穴也向发射区注入，形成 空穴电流 IEp。IEn 和 IEp 电流方向一致，由基区指向发射区，构成发射极电流 IE。 即 （2—42） 2）基区中的扩散与复合 注入到基区的电子，成为基区的非平衡少子，将继续向集电结方向扩散，在 扩散的过程中，除有少部分的电子会与基区中的多子空穴复合、形成基极复合电 流 IBn 外，大部分电子到达集电结边界，并在集电结电场作用下，漂移到集电区 形成集电极电子电流 ICn。 3）集电区的收集 由于集电结处于反偏状态，集电结势垒区中电场很强，其方向是由集电区指 向基区，因此，到达集电结边界的电子在此强电场的作用下，几乎全部收集到集 电区，形成集电极电子电流 ICn。此外，在该强电场的作用下，集电区内的少子 —空穴将漂移到基区；基区内的少子—电子也将漂移到集电区，它们形成集电结 的反向漂移电流 ICBO,ICBO 的方向与 ICn 方向是一致的。所以，总的集电极电流 IC 为 （2—43） 由图 2—37 可知，晶体管基极电流 IB 为 （2—44）

晶体管知识介绍

晶体管知识介绍

N沟道：VDS > 0
P沟道：VDS < 0
MOS管的举例
PULS产品常用的三极管举例 型号 参数 外形图片
20N60C3系列
VGS(th)：2.1-3.9V、V(BR)GS：±20V、RDS(on)：0.16-0.19Ω V(BR)DS：700V、IDM：20.7A、PDM：34.5-208W、gm：6.8S
直流输入电阻 RGS，是指在漏源极间短路的条件下，栅源极之间所加直流电压与栅极 直流电流的比值。
导通电阻RDS(on)，是指管子在导通时漏源极之间的阻值. 反应了VDS对ID的影响。 低频跨导 gm，是指在VDS为某一定值时，漏极电流iD的微变量和引起它变化的VGS微变量 的比值,反映了栅源电压VGS对漏极电流iD的控制能力。 计算公式：
Icm，是指集电极允许通过的最大电流，当集电极电流Ic增加到某一数值，导致β值下 降到额定值的2/3或1/2时的Ic值。当三极管的集电极电流Ic超过Icm时，其β值 等参数将明显变化，虽然三极管不致损坏，但性能会受到显著影响。
Pcm，是指保证三极管正常工作情况下集电极所允许消耗的最大功率，三极管在使用时 ，如果实际功耗超过Pcm值，三极管就会因过载而损坏。
பைடு நூலகம்
3.反向基穿电压（BUceo和BUcbo)
BUceo，是指基极开路时，集电极与发射极间的反向击穿电压。 BUcbo，是指发射极开路时，集电极与基极间的反向击穿电压。
三极管的特性参数
三极管的主要特性参数 4.特征频率（ƒT)，三极管的工作频率高到一定程度时，电流放大倍数β就会下降， 当β=1时的频率就是特征频率，当三极管的工作频率超过特征频 率后，将会失去放大能力。 5.极限参数，包括集电极最大允许电流（Icm)和集电极最大允许耗散功率（Pcm).

场效应晶体管与晶体三极管

场效应晶体管与晶体三极管

场效应晶体管与晶体三极管
场效应晶体管与晶体三极管是现代电子元器件中最为常见的两
种晶体管。

场效应晶体管由于其具有高输入电阻、低噪声、低功耗等优点，被广泛应用于信号放大、开关和数字电路等领域。

晶体三极管则因其具有高电流放大倍数、大功率、高可靠性等特点，被广泛应用于功率放大、开关和稳压等领域。

场效应晶体管和晶体三极管都是半导体电子器件，其原理和结构有所不同。

场效应晶体管是一种基于场效应原理的晶体管，它由栅、源、漏三个电极组成，其中栅极用来控制源漏之间的电流，根据栅极电压的不同，可将其分为N型和P型场效应晶体管。

晶体三极管是一种基于PN结原理的晶体管，由发射极、基极、集电极三个电极组成。

其中，发射极和集电极之间的区域构成PN结，基极用来控制PN结区域的电流，根据基极控制PN结电流的方向和大小，可将其分为NPN型和PNP型晶体三极管。

总体来说，场效应晶体管和晶体三极管在电路设计中各有其应用的优势和限制，需要根据具体应用场景进行选择和优化设计。

- 1 -。

第2章-逻辑门电路

第2章-逻辑门电路
类似74HC,可直接与TTL接口
高速，可代替74HC
高速，可代替74HCT
2.4.1．MOS反相器
2. MOS反相器
(1)电阻负载MOS电路：
如图2－37（a）所示，在这种反相器 中，输入器件是增强型MOS管，负载是线性 电阻。这种反相器在集成电路中很少采用。
(2)E/E MOS(Enhancement/Enhancement MOS) 反相器：
2.三态输出门电路(TSL门) 图227 三态门
三态输出门电路简称三态门,用 TSL(Three Sate Logic)表示，TSL电路的 主要特点是输出共有3种状态，即逻辑高电 平、逻辑低电平和高阻态。
图2-27所示为三态门电路及逻辑符号。 图中EN为三态使能端，A、B为输入逻辑变 量，Y为电路输出。
74F
速度比标准系列快近5倍, 功耗低于标准系列
2.2.1．TTL与非门的典型电路 及工作原理
1. 电路结构
电路由输入级、中间级和输出级三部 分组成。
2. 基本工作原理
（1）TTL工作在关态（截止态）
当输入信号A、B、C中少一个为低电 位（0.3V）时:
VO = VOH = VCC – VR2 – VBE3 – VD4 =5V－0.7V－0.7V =3.6V
实现了输出高电平，此时TTL工作在关 态，也称截止态。
（2）TTL工作在开态（饱和态）
输出电压Vo为
VO = VOL = VCES4 = 0.3V 实现了输出低电平，此时TTL工作在开 态，也称饱和态。
通过以上分析可知，当输入信号中至 少一个为低电位，即VI=ABC= VIL时，输出 高电平，即VO = VOH ；当输入信号全部为 高电位时，即VI=ABC= VIH时，输出低电平， 即VO = VOL。说明电路实现了与非门的逻辑 关系，即

晶体管和三极管

晶体管和三极管

晶体管和三极管
三极管和场效应管统称为晶体管，三极管是晶体管的一种，二极管也是晶体管，这一点是根据其实质来说的。

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件。

其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。

晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关。

它具有结构牢固、寿命长、体积小、耗电省等一系列独特优点，故在各个领域得到广泛应用。

三极管及场效应管原理及参数

三极管及场效应管原理及参数

晶体三极管一、三极管的电流放大原理晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。

而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

图1、晶体三极管（NPN）的结构图一是NPN管的结构图，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，从图可见发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b 和集电极。

当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正确，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。

由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得：Ie=Ib+Ic这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即：β1=Ic/Ib式中：β--称为直流放大倍数，集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为：β= △Ic/△Ib式中β--称为交流电流放大倍数，由于低频时β1和β的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，β值约为几十至一百多。

三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。

晶体三极管与场效应管

晶体三极管与场效应管
B
JC JE
集电结反偏：
由VBB、VCC保证；
RB
N
VCC
VBB
E
UCB=VCC − UBE > 0，反偏；集电结电场很强。
共射极PNP放大电路
三极管在工作时必须加上适当的直流偏臵电压。 结论：对于正常工作的PNP管，必然
若在放大工作状态： 发射结正偏： 有UC <UB <UE
由VBB保证；必须使：UBE< 0 硅管：UBE=UB-UE=-0.7（V） 锗管：UBE=UB-UE=-0.3（V）
符号
集电极 C 集电区
P
基极 B
集电结 基区
N P
发射结
发射区
BJT的组态
ie 输入
CB
三极管在使用时，根据实际需要，可接成三种不同的组 态。不管接成哪种组态，都有一对输入端和一对输出端；
ib 输入
CE
ic 输出
ic ib 输出 输入
CC
ie 输出
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示 ；
共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示 ;
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。
BJT的电流放大条件
输入 三极管的放大作用是满足自身的内部结构特点的前提 • 发射区的掺浓度最高 ( N+ )； 回路 下，在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现 • 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米， 输入 出来的。 • 且掺杂浓度最低。 IC 回路 R C 内部结构 BJT的结构特点 外部条件 发射结正偏， 集电结反偏。
CBO B
共射极NPN放大电路
C CN CBO
I =I +I 发射结正偏， 结论：I =I +I 集电结反偏 发射区多数 载流子电子 I －扩散运动形成的电流 C 不断向基区 IB－复合运动形成的电流 扩散，形成 I I J 扩散电流I I IC－漂移运动形成的电流

第4讲晶体三极管及场效应管

第4讲晶体三极管及场效应管

2. 绝缘栅型场效应管
增强型管
大到一定 值才开启
高掺杂 耗尽层 空穴
衬底 SiO2绝缘层
反型层
uGS增大，反型层（导电沟道）将变厚变长。当 反型层将两个N区相接时，形成导电沟道。
动画演示
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
iD随uDS的增 大而增大，可
uGD＝UGS（th）, 预夹断
变电阻区
夹断 电压
在恒流区iD时 ID， O(UuGGSS(th)1)2 式中 IDO为uGS2UGS(t时 h) 的 iD
3. 场效应管的分类 工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
结型PN沟 沟道 道((uuGGS＞ S＜00， ，uuDDS＜ S＞00)) 场效应管 绝缘栅型 耗 增尽 强型 型 PPN N沟 沟 沟 沟道 道 道 道((((uuuuG GG GSS＜ 极 SS＞ 极00， 性 ， 性uu任 D任 DS＜ S＞ 意 意 00)u)u， ， DDS＜ S＞00))
区
区
低频跨导：
夹断区（截止区）
iD几乎仅决 定于uGS
击 穿 区
夹断电压
gm
iD uGS
UDS常量
不同型号的管子UGS（off）、IDSS 将不同。
动画演示Байду номын сангаас
（1）可变电阻区
i
是uDS较小，管子尚未预夹断时
的工作区域。虚线为不同uGS是预夹
断点的轨迹，故虚线上各点
uGD=UGS(off)，则虚线上各点对应的 uDS=uGS-UGS(off)。
uDS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻
iD几乎仅仅 受控于uGS，恒 流区
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么？

02《电子技术基础》单元练习(二)(三极管与场效应管)

02《电子技术基础》单元练习(二)(三极管与场效应管)

《电子技术基础》单元练习（二）晶体三极管与场效应管一、填空题1、三极管按导电类型可分为和。

它属于控制器件，即通过来控制。

2、三极管具有作用，应使发射结，集电结。

3、晶体三极管的内部特点是和。

4、晶体三极管各极电流的分配关系是。

5、某晶体三极管的管压降保持不变，基极电流I B=30微安时，I C=1.2毫安，则发射极电流I E=，如果基极电流I B增大到50微安时，I C增加到2毫安，则三极管的电流放大系数β=。

6、工作在放大状态的三极管可作为器件；工作在截止状态和饱和状态的三极管可作为器件。

7、三极管的I CEO与I CBO间的关系式为，它们反映了管子的性能，在选用管子时，希望I CEO尽量。

8、一般情况下，三极管的电流放大系数随温度的增加而。

9、晶体管有、和三种工作状态。

10、晶体管的β大小应适当，β太小则，β太大则。

11、三极管的三个主要极限参数是、、。

12、晶体三极管的反向饱和电流I CBO随温度升高而；穿透电流I CEO随温度升高而；β值随温度升高而。

13、场效应管从结构上可分为和；从导电类型上可分为沟道和沟道。

场效应管属于控制器件，即通过来控制，它的控制能力用参数来表示。

14、场效应管有三个电极，即极，极和极。

用字母表示分别为、和。

15、场效应管相对于晶体三极管而言最大的特点是高。

其中结型场效应管的输入电阻可达，而绝缘栅型场效应管的输入电阻可达。

16、绝缘栅型场效应管简称MOS管，Ｍ是指，Ｏ是指，Ｓ是指。

17、NMOS管是指，PMOS管是指。

18、绝缘栅型场效应管在存放时极不能悬空，一般极和极要短接。

二、是非题1、三极管处在放大状态时，Ｃ极电位总是高于B极电位，B极电位总是高于E极电位。

（）2、对于NPN型三极管，当V BE＞0，V BE＞V CE，则该三极管一定工作在饱和状态。

（）3、一般来说硅三极管理的穿透电流小于锗三极管的穿透电流，故硅管的热稳性能比锗三极管的热稳性能要好。

（）4、晶体三极管有发射结和集电结，它相当于两个二极管反向连接，所以我们可以用两个三极管来代替一个三极管。

05电子线路试卷_电子02晶体三极管和场效应管练习一

05电子线路试卷_电子02晶体三极管和场效应管练习一

《电子线路》第二章晶体三极管和场效应管班级：姓名：学号：成绩：一、填空题：（24分）1、晶体三极管有两个PN结，即结和结，在放大电路中结必须正偏，结必须反偏。

2、三极管各电极电流的分配关系是。

3、晶体三极管有型和型，前者的图形符号是，后者的图形符号是。

4、三极管的输出特性曲线可分为三个区域，即、和。

当三极管工作在区时，关系式I C＝βI B才成立；当三极管工作在区时，I C≈0；当三极管工作在区时，U CE≈0。

5、晶体三极管的反向饱和电流I CBO随温度升高而，穿透电流I CEO随温度升高而。

6、某晶体三极管的管压降U CE保持不变，基极电流I B＝30微安时，I C＝1.2毫安，则发射极电流I E＝ ,如果基极电流I B增大到50微安时，I C增大到2毫安，则三极管的电流放大系数β＝。

7、工作在放大状态的三极管可作为器件，工作在截止状态和饱和状态的三极管可作为器件。

8、三极管的三个主要极限参数是、、。

9、场效应管是一种电压控制型器件，输入电阻很大，栅极电流很小。

10、对于大功率晶体管，手册中规定的最大耗散功率P CM，是在常温条件下，才允许达到的最大值。

二、选择题：（20分）1、NPN型三极管处于放大状态时，各极电位关系是（）A. U C>U B>U EB. U C<U B<U EC. U C>U E>U B2、3DG6D型晶体三极管的P CM=100毫瓦，I CM=20毫安，U BR(CEO)＝30伏，如果将它接在I C＝15毫安，U CE＝20伏的电路中，则该管（）A. 被击穿B. 工作正常C. 功耗太大过热甚至烧坏3、测得工作在放大电路中的三极管各电极电位如图所示，其中硅材料的NPN管是（）4、放大电路中某三极管极间电压如图所示，则该管类型及1、2、3极分别为（）A. NPN硅管，E、C、BB. NPN硅管，C、B、EC. PNP锗管，E、C、BD. PNP锗管，B、C、E5、三极管各电极对地电位如下图所示，工作于饱和状态的三极管是（）6、如右图所示电路中的三极管处于（）状态。

第二章-场效应管

第二章-场效应管

（4）击穿区 当UDS增大到一定 程度时，iD骤然增大，
晶体管将被击穿。
2. 转移特性曲线 iD f (uGS ) u DS C
iD /mA
I DSS
5
4 3 2
iD
为保证场效 应管正常工作， PN 结 必 须 加 反 向偏置电压
式中：
uGS 2 iD I DSS (1 ) U GSoff
i D几乎不变
D G
P
P UDS
UGS
S
uGD<UGSoff（预夹断后）
图3 UDS对导电沟道的影响 若uDS继续增大， 则uGD<UGSoff，耗尽层闭合部分(即夹断区)将 加长。 UDS的增大部分几乎全部降落在夹断区，沟道两端的压降几 乎不变，使得iD几乎不变，表现出iD的恒流特性。
3. uGD<uGSoff时，uGS对漏极电流iD的影响（转移特性曲线）
耗尽型： uGS =0 时，有沟道
1. 在uGS=0时，就存在导电沟道（称原始导电沟道）。
2. uGS>=0 uDS>0时，iD>0，且uGS↑→iD↑；
3. uGS减小为负值时，iD↓； 当uGS=UGSoff时，iD=0，管子进入截止状态。
iD
iD / mA ＋6 V 4 3 UG S＝＋ 3 V 0V －3V
在uGD<uGSoff的情况下，当uDS为一常量时，对应于确 定的uGS，就有确定的iD。此时，可以通过改变uGS来控制 iD的大小。由于漏极电流iD受栅-源电压uGS的控制，故称 场效应管为电压控制元件。
三、 结型场效应管的特性曲线
1. 输出特性曲线
i D / mA
iD f (u DS ) uGS C

场效应管和三极管的区别

场效应管和三极管的区别

场效应管是场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）的简称.它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、受温度和辐射影响小等优点，特别适用于高灵敏度和低噪声的电路，现已成为普通晶体管的强大竞争者。

普通晶体管（三极管)是一种电流控制元件，工作时,多数载流子和少数载流子都参与运行，所以被称为双极型晶体管；而场效应管（FET）是一种电压控制器件（改变其栅源电压就可以改变其漏极电流）,工作时，只有一种载流子参与导电,因此它是单极型晶体管.场效应管和三极管一样都能实现信号的控制和放大,但由于他们构造和工作原理截然不同，所以二者的差异很大。

在某些特殊应用方面，场效应管优于三极管，是三极管无法替代的,三极管与场效应管区别见下表。

场效应管是电压控制元件，而三极管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管。

而在信号源电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下,应用三极管。

场效应管靠多子导电，管中运动的只是一种极性的载流子；三极管既用多子，又利用少子。

由于多子浓度不易受外因的影响,因此在环境变化较强烈的场合，采用场效应管比较合适.场效应管的输入电阻高，适用于高输入电阻的场合.场效应管的噪声系数小，适用于低噪声放大器的前置级。

1．场效应管的源极s、栅极g、漏极d分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c，它们的作用相似.2．场效应管是电压控制电流器件,由vGS控制iD，其放大系数gm一般较小，因此场效应管的放大能力较差；三极管是电流控制电流器件，由iB(或iE）控制iC.3．场效应管栅极几乎不取电流（ig»0）；而三极管工作时基极总要吸取一定的电流。

因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高.4．场效应管只有多子参与导电；三极管有多子和少子两种载流子参与导电,而少子浓度受温度、辐射等因素影响较大，因而场效应管比晶体管的温度稳定性好、抗辐射能力强。

各种晶体管的运作机理讲解

各种晶体管的运作机理讲解
当栅-源之间不加电压时，即使漏源之间加 电压，也不会有漏极电流。
当u DS 0且uGS 0时，由于SiO2的存在，栅极电流为零 。但是栅极金属层将聚 集正电荷， 排斥衬底靠近SiO2一侧的空穴，使之剩下 不能移动的负离子区， 形成耗尽层。当 uGS 增大 时，一方面耗尽层增宽 ，另一方面将衬底的自 由电子吸引到耗尽层和 绝缘层之间，形成 一个N型薄层, 称为反型层，这个反型 层构成了漏- 源之间的导电沟道。使 沟道刚刚形成的栅 源电压为开启电压 U GS (th) .uGS 愈大，反型层愈厚，导 电沟道电阻愈小。当 uGS 是大于U GS (th)的 一个确定值时，若在 d s之间加正向电压，则将 产生一定的漏极电流。 当u DS 较小时，u DS 的增大使iD 线性增大，沟道沿源- 漏方向逐渐变窄，如图 所示。一旦u DS 增大到使uGD U GS (th) 时，沟道在漏极一侧出 现夹断点，称为预夹断 。如果u DS 继续增大，夹断区随之 延长。而且 u DS 的增大部分几乎全部用 于克服夹断区对漏极电 流的阻力。从外部看， iD几乎不因u DS 的增大 而变化，管子进入恒流 区，iD几乎仅决定于GS .
隧道场效应晶体管 (TFET)
• 普通MOSFET的工作原理是利用外加栅电 压形成的栅极电场引起器件沟道区由耗尽 状态逐步变为反型状态，从而导致器件由 关断转为导通。而TFET则是利用栅电压控 制半导体中载流子的带-带隧穿过程（Band to band tunneling）
隧道场效应晶体管 (TFET)
各种晶体管的运作机理
晶体三极管(BIT) 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET） 隧道场效应管（TFET）
晶体三极管
• 晶体三极管中有两种带有不同极性电荷的 载流子参与导电，故称之为双极型晶体管 （BJT）.又称为半导体三极管。 • 晶体管的结构 • 根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造 出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就形 成晶体管。
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第二章晶体三极管和场效应晶体管一、是非题（1）为使晶体管处于放大工作状态，其发射结应加反向电压，集电结应加正向电压。

（）（2）无论是哪种晶体三极管，当处于放大状态时，b极电位总是高于e极电位，c极电位也总是高于b极电位。

（）（3）晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体（N型或P型）构成的，所以e极和c极可以互换使用。

（）（4）晶体三极管的穿透电流I CEO的大小不随温度而变化。

（）（5）晶体三极管的电流放大系数β随温度的变化而变化，温度升高，β减少。

（）（6）对于NPN三极管，当V BE>0，V BE>V CE，则该管的工作状态是饱和状态。

（）（7）已知某三极管的射极电流I E=1.36mA，集电极电流I C=1.33mA，则基极电流I B=30微安。

（）（8）某晶体三极管的射极电流I B=10微安时，I C=0.44mA；当I B=20微安时，I C=0.89mA 则它的电流放大系数β=45。

（）（9）可以用两个二极管连接成一个三极管。

（）（10）晶体三极管具有电压放大作用。

（）二、填空题1、晶体三极管的三个电极分别称为、、。

三极管在放大电路中，PNP管电位最高的一极是，NPN管电位最高的一极是。

此时，三极管发射结为偏置，集电结为偏置。

晶体三极管工作在饱和区和截止区时，具有特性，可应用于脉冲数字电路中。

2、测得工作在放大电路中的晶体管的两个电极在无交流信号输入时的电流大小及方向如图2-1所示，则另一电极的电流大小为，该管属于管（PNP NPN）。

0.1mA4mA-++ 10K20K1V图2-13、工作在放大区的某三极管，基极电流从20μA增大到40μA，集电极电流从1mA变为2mA，则该三极管的电流放大倍数为。

4、当晶体三极管工作在饱和状态时，其特点是集电结处于偏置，发射结处于偏置。

当工作在放大状态时,其特点是集电结处于偏置，发射结于偏置。

当工作在截止状态时,其特点是集电结处于偏置，发射结于偏置。

5、在基本放大电路的三种接法中，没有电压放大作用，但有电流放大作用的接法是。

6、设晶体三极管的管压降U CE不变，基极电流为20μA时，集电极电流等于2mA，这时β= ；若基极电流增加到25μA时，集电极电流增加到2.6mA，则β= 。

7、在工程应用中，常通过实测电路板上三极管三个引脚对地的电压来判断三极管的工作状态，若测得三极管的集电极对地电压接近于电源电压Vcc，则表明三极管处于状态。

8、测得某正常线性放大电路中，晶体管三个管脚x、y、z对地的静态电压分别为6.7伏、2.4伏、1.7伏，可判断出分别为三极管的_______极、_________极、________极。

9、晶体三极管中有两个PN结，其中一个PN结叫做；另一个叫做。

10、晶体三极管I E、I B、I C之间的关系式是。

I C/I B的比值叫，ΔI C/ΔI B的比值叫。

11、硅晶体三极管的饱和压降约为V，锗晶体三极管的饱和压降约为V。

12、硅晶体三极管发射结的导通电压（门坎电压）约为V，锗晶体三极管发射结的导通电压约为V。

13、NPN型晶体三极管的发射区是型半导体，集电区是型半导体，基区是型半导体。

14、若晶体三极管集电极输出电流I C=9mA，该管的电流放大系数为β=50，则其输入电流I B= mA。

15、晶体三极管的穿透电流ICEO随温度的升高而增大，由于锗三极管的穿透电流比硅三极管，所以热稳定性三极管好。

16、一般情况下，晶体三极管的电流放大系数随温度的增加而。

17、某固定偏置放大器中，实测得三极管集电极电位VC=VG，则该放大器的三极管处于工作状态三、选择题1、用直流表测得放大电路中某晶体管电极1、2、3的电位分别为8V、2.7V、3V，则（）A、1为C 2为E 3为BB、1为C 2为B 3为EC、1为E 2为C 3为BD、1为B 2为C 3为E2、三极管各极对公共端电位如图3-1所示，则处于放大状态的硅三极管是（）图3-13、工作在放大状态的NPN三极管，其发射结电压U BE和集电结电压U BC应为（）A．U BE＞0，U BC＜0 B．U BE＞0，U BC＞0C．U BE＜0，U BC＜0 D．U BE＜0，U BC＞04、某晶体三极管，测得其发射结反偏，集电结反偏，则该三极管处于（）A、放大状态B、截止状态C、饱和状态D、无法确定5、 3DG6C NPN晶体管的极限参数为Pcm=100mW，Icm=20mA，V(BR)CEO=20V，在下列几种情况下，能正常工作的是（）Ａ、Ｖce=8V,Ic=15mA B、Ｖce=２０V,Ic=６mAＣ、Ｖce=10V,Ic=８mA Ｄ、Ｖce=３V,Ic=２5mA6、有人在检修电视机电路板时，用直流电压表测得放大电路中某晶体管三个电极1、2、3的电位分别为V1=2V，V2=6V，V3=2.7V，请你代他判断此晶体管三个极的名称。

（）A、1脚为c，2脚为b，3脚为cB、1脚为b，2脚为e，3脚为cC、1脚为b，2脚为c，3脚为eD、1脚为e，2脚为c，3脚为b7、工作在放大区的某三极管，基极电流从20μA，增大到40μA，集电极电流从1mA 变为2mA，则它的电流放大倍数为（）A、10B、50C、20D、1008、某维修人员在修理过程中，需要更换一只三极管，手头有一只3DG6D NPN型的晶体三极管，它的技术参数如下：P cM=100毫瓦，I cM=20毫安，U BR（CEO）=30伏，如果他将此三极管装接在I C=15毫安，U CE=20伏的电路中，则该管（）A、工作正常B、被击穿C、功耗过大造成过热甚至烧坏D、已知条件不够，无法确定9、在检修电子线路时，用万用表测得三极管任意二极间的电阻均为无穷小，说明该管（）A、二个PN结均击穿B、发射结击穿，集电结正常C、二个PN结均开路D、此三极管处于饱和状态10、已知某晶体三极管的B VCEO=25V，I CM=125mA，P CM=125mw，在下列条件中允许使用的是（）A．I C=50mA，U CE=25V B．I C=20mA，U CE=15VC．I C=10mA，U CE=12V D．I C=30mA，U CE=10V11、在基本放大电路的三种接法中，没有电压放大作用，但有电流放大作用的是（）A．共集电极接法B．共基极接法C．共发射极接法12、测得某电路中几个三极管的各极电位如图3-2所示，试判断（）管处于正常放大状态。

图3-213、用如图3-3所示的电路测试晶体三极管时，当合上开关S1、S2后，电压表的读数为1.5伏。

毫安表没有指示，则可能是下面原因中的哪一种？（）A、电极内部开路；B、发射极内部开路；C．C、E极间已击穿； D、发射结已击穿；图3-314、晶体三极管工作在饱和状态时，它的IC将（）。

A．随IB增大而增大 B．与IB无关，只决定于RE和VG C．B.随IB增大而减少15、用万用表测得NPN型晶体三极管各电极对地的电位是：VB=4.7V，VC=4.3V，VE=4V，则该晶体三极管的工作状态是（）。

A．饱和状态 B．放大状态 C．截止状态16、NPN型三极管放大器中，若三极管的基极与发射极短路，则（）A．三极管集电结将正偏 B．三极管处截止状态 C．三极管将深度饱和17、若晶体三极管的集电结反偏、发射结正偏，则当基极电流减小时，使该三极管（）A．集电极电流减小B．集电极与发射极间的电压VCE上升 C．集电极电流要增大18、在三极管放大电路中，三极管最高电位的一端是（）A．NPN型管的发射极 B．PNP型管的发射极 C．PNP型管的集电极18、晶体三极管的发射结正遍，集电结反遍时，则晶体三极管所处的状态是（）。

A．放大状态 B．截止状态 C．饱和状态19、晶体三极管的两个PN结都反遍时，则晶体三极管所处的状态是（）。

A．放大状态 B．饱和状态 C．截止状态20、当晶体三极管反偏时，则晶体三极管的集电极电流将（）。

A．增大 B．中断 C．反向21、晶体三极管工作在饱和状态时，它的IC将（）。

A．随IB增大而增大B．与IB无关，只决定于RE和VG C．B.随IB增大而减少22、用万用表测得NPN型晶体三极管各电极对地的电位是：VB=4.7V，VC=4.3V，VE=4V，则该晶体三极管的工作状态是（）。

A．饱和状态B．截止状态C．放大状态23、若晶体三极管的集电结反偏、发射结正偏则当基极电流减小时，使该三极管（）A．集电极电流减小B．集电极与发射极间的电压VCE上升C．集电极电流要增大24、在三极管放大电路中，三极管最高电位的一端是（）A．NPN型管的发射极B．PNP型管的发射极C．PNP型管的集电极四、实验题1、在晶体三极管放大电路中，测得三极管三个脚的电位如图所示，请判断三极管所用的材料、管型和2脚的名称。

2、在研究三极管各极电流的情况与它们之间关系的实验中，调节集电极偏置电阻Rb可以改B（1）三极管各极电流之间的关系：。

（2）三极管具有电流放大作用，其直流电流放大倍数为。

其交流电流放大倍数为。

（3）当I B有一微小的变化时，就能引起Ic较大的变化，这种现象称为三极管的放大作用。