晶体三极管输入和输出特性共22页
- 格式:ppt
- 大小:3.11 MB
- 文档页数:95
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名:指导老师:摘要: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。
根据晶体管的结构进行分类,晶体管可以分为:NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况,晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映,通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件,放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑,手机,和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快,准确性,晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能,包括放大,开关,稳压,信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域,可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字:晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管,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结把正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,如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极,发射极,基极,集电极,各用“E”(或“e”)、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
三极管的特征三极管,也被称为双极型晶体管(bipolar junction transistor,简称BJT),是一种常见的半导体器件。
它具有三个区域:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
三极管具有许多特征,下面将逐一介绍。
1. 放大作用三极管的主要功能是放大电流和电压信号。
当在基极-发射极电流(IB)的作用下,由发射极-集电极电流(IC)的增大,即电流放大效应。
这使得三极管可以用作放大器,将弱信号放大为强信号,从而实现信号处理和传输。
2. 开关作用三极管还可以用作开关。
当输入信号的电压或电流超过一定的阈值时,三极管可以处于饱和状态,导通集电极和发射极之间的电流。
反之,当输入信号的电压或电流低于阈值时,三极管处于截止状态,不导通。
这种开关特性使得三极管广泛应用于数字电路和开关电源等领域。
3. 电流放大倍数三极管的电流放大倍数(或称为电流放大系数)是指集电极-发射极电流(IC)与基极-发射极电流(IB)之间的比值,用β表示。
β的数值通常在几十到几百之间。
电流放大倍数决定了三极管的放大能力,也是设计电路时需要考虑的重要参数之一。
4. 输入/输出阻抗三极管具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
输入阻抗决定了信号源与三极管之间的匹配程度,输出阻抗决定了三极管与负载电路之间的匹配程度。
较高的输入阻抗可以减少信号源的负载效应,较低的输出阻抗可以提供更好的信号传输能力。
5. 频率响应三极管的频率响应是指其对不同频率信号的放大能力。
一般来说,三极管在低频时具有较好的放大能力,但在高频时可能会出现衰减。
这是由于三极管内部结构和材料特性所致。
为了实现更高的频率响应,可以采用特殊工艺和结构设计。
6. 温度特性三极管的工作性能会受到温度的影响。
一般情况下,三极管的电流放大倍数会随着温度的升高而下降,而饱和电压会随温度的升高而增加。
这需要在设计电路时考虑温度补偿和稳定性。
7. 噪声三极管的工作过程中会产生一定的噪声。
晶体管是半导体三极管中应用最广泛的器件之一,在电路中用“V”或“VT”(旧文字符号为“Q”、“GB”等)表示。
晶体管是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件。
它对电信号有放大和开关等作用,应用十分广泛。
一、晶体管的种类晶体管有多种分类方法。
(一)按半导体材料和极性分类按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管管。
按晶体管的极性可分为锗NPN型晶体管、锗PNP晶体管、硅NPN型晶体管和硅PNP型晶体管。
(二)按结构及制造工艺分类晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管。
(三)按电流容量分类晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管。
(四)按工作频率分类晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。
(五)按封装结构分类晶体管按封装结构可分为金属封装(简称金封)晶体管、塑料封装(简称塑封)晶体管、玻璃壳封装(简称玻封)晶体管、表面封装(片状)晶体管和陶瓷封装晶体管等。
其封装外形多种多样。
(六)按功能和用途分类晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管、中高频放大晶体管、低频放大晶体管、开关晶体管、达林顿晶体管、高反压晶体管、带阻晶体管、带阻尼晶体管、微波晶体管、光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。
二、晶体管的主要参数晶体管的主要参数有电流放大系数、耗散功率、频率特性、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流等。
(一)电流放大系数电流放大系数也称电流放大倍数,用来表示晶体管放大能力。
根据晶体管工作状态的不同,电流放大系数又分为直流电流放大系数和交流电流放大系数。
1.直流电流放大系数直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数,是指在静态无变化信号输入时,晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值,一般用hFE或β表示。
2.交流电流放大系数交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数,是指在交流状态下,晶体管集电极电流变化量△IC与基极电流变化量△IB的比值,一般用hfe或β表示。
晶体管的输入输出特性曲线详解届别系别专业班级姓名指导老师二零一二年十月晶体管的输入输出特性曲线详解学生姓名:指导老师:摘要: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。
根据晶体管的结构进行分类,晶体管可以分为:NPN型晶体管和PNP 型晶体管。
依据晶体管两个PN结的偏置情况,晶体管的工作状态有放大、饱和、截止和倒置四种。
晶体管的性能可以有三个电极之间的电压和电流关系来反映,通常称为伏安特性。
生产厂家还给出了各种管子型号的参数也能表示晶体管的性能。
利用晶体管制成的放大电路的可以是把微弱的信号放大到负载所需的数值晶体管是一种半导体器件,放大器或电控开关常用。
晶体管是规范操作电脑,手机,和所有其他现代电子电路的基本构建块。
由于其响应速度快,准确性,晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能,包括放大,开关,稳压,信号调制和振荡器。
晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域,可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分。
关键字:晶体管、输入输出曲线、放大电路的静态分析和动态分析。
【Keywords】The transistor, the input/output curve, amplifying circuit static analysis and dynamic analysis.一、晶体管的基本结构晶体三极管,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结把正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,如图1-1(a)、(b)所示。
从三个区引出相应的电极,发射极,基极,集电极,各用“E”(或“e”)、“B”(或“b”)、“C”(或“c”)表示。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
晶体三极管及其特性摘要晶体三极管三个区的工作状态特点可概括为以下三句话:三极管工作在饱和状态时发射结正偏,集电结也正偏;工作在放大状态时发射结正偏、集电结反偏;工作在截止状态时发射结反偏,集电结也反偏。
晶体三极管是电子技术最基本、最重要的器件之一,也是模拟电子技术教学的重点内容。
关键词三极管的结构;输出特性;工作状态;偏置条件晶体三极管在电子线路中起到很大的作用,是其他元器不可替代的。
在实际应用中有三种由三极管组成的放大电路,其中共发射极电路是三种基本电路中最常用的放大电路。
首先了解晶体三极管的结构。
1三极管的结构与作用1.1三极管的结构晶体三极管的结构和类型:晶体三极管是半导体中的一个基本元器件,它在放大状态下有很强的电流放大能力,是电子电路中的最主要的元器件。
三极管是由二个PN结组成,这二个PN结相距很近,两个相距较近的PN结把整块半导体划分为三个依次是发射区、基区和集电区,根据组合方式的不同分为PNP和NPN两种,NPN型管射区内”发射”的是负电子,移动方向与电流方向是不同的,所以发射极方向指向外部;而PNP型管射区内发射出的是正电子,移动方向与电流方向是相同的,所以发射极方向指向内部。
管型的不同在正向电压下的导通方向也不同,发射极方向指向代表着它的导通方向。
1.2 三极管的作用1.2.1晶体三极管可以实现电流放大的作用三极管实现电流放大作用的原理是:三极管能用基极电流的变化来控制集电极电流的变化,基极电流变化很小,导致集电极电流发生很大的变化。
这也是三极管非常重要的特性。
我们把集电极电流变化量与基极电流变化量的比值用符号“β”表示,一般来说“β”是一个定值,但有时ΔIb也可能会有所改变。
晶体三极管有以下三种状态:饱和状态、截止状态和放大状态。
如果加在发射结的电压比PN结的导通电压小,基极中无电流,集电极和发射极也都无电流,在电路中相当于一个断开的开关,三极管就不再有电流放大作用,即为三极管的截止状态。