清华模电课件第2讲三极管
- 格式：ppt
- 大小：1.15 MB
- 文档页数：7
下载文档原格式
合集下载
清华模拟电子技术基础PPT学习教案
第1页/共37页
上页 下页 首页
二、放大电路中三极管的工作状态
1.功 放 电 路 中 ，三 极管工 作在大 信号状 态， 使 得 管 子 的 特性曲 线的非 线性问 题充分 暴露出 来。
2.电 源 提 供 的 功率 除了消 耗在负 载上外 ，其余 部分基 本消耗 在放大 管上， 应使管 消耗功 率尽可 能小。 为此通 常使管 在静态 时工作 在临界 导通， 甚至截 止状态 ，使其 直流功 耗趋于 零。从 这一点 看，前 述各电 路均不 适合做 功放。
ICM
VCC 2 RL
UCE1 | UCE2 | VCC
UCE1 VCC | UCES2 | VCC
▼ 集 电 极 最 大允许 耗散功 率PCM
U(BR)CEO VCC
PTm = 0.2 Pom
PCM > 0.2 Pom
第21页/共37页
上页 下页 首页
晶 体 管 的 工 作状态
IC
Ci
甲类工作状态 晶体管在输入信号
1
π
π
0
Pom π
η = ≈ = 78.5% PV 4
如 果 考 虑 三 极管的 饱和管 压降UCES ，则 OCL乙 类和甲 乙类互 补对称 电路的 效率将 低于此 值。
2VCCIcm π
2V2CC πRL
第15页/共37页
上页 下页 首页
（ 3） 功 率 三 极管的 极限参 数 ▼ 集 电 极 最 大允许 电流ICM
（输出电阻低，带负载能力强）
功率放大管的工作状态
甲类：在信号整个周期中，放大管均导通。360 °（不使用）
乙类：放大管仅在信号半个周期导通。180 °
甲乙类：放大管导通时间大于半个周期。180 360
模拟电子技术经典教程三极管ppt课件
普通vCES＝0.2V。
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
《清华大学模电》课件
3 为电子领域职业发展打下坚实基础
学习模拟电路设计将为你未来在电子领域的职业发展提供有力支持。
课程内容概述
基本原理
学习电路基本理论，探索电 子元件的工作原理。
了解电流、电压、电阻和功 率等基本概念。
模拟电路设计
学习设计和分析电路的方法 和技巧。
掌握模拟电路的基本组成元 件和电路拓扑结构。
实践应用
通过实验和项目，将理论应 用到实际工程问题中。
1
作业
每周布置作业，涉及电路设计和分析
实验报告
2
的实践任务。
通过完成实验和撰写报告，评估学生
对实际电路设计过程的掌握情况。
3
期末考试
进行综合考核，测试学生对课程内容 的理解和应用能力。
作业和考核将帮助学生巩固和应用所学知识，培养实践能力和专业素养。
ห้องสมุดไป่ตู้
师资力量
教师团队
本课程由清华大学电子工程系 资深教师和电子工程领域的专 家组成的团队授课。
教学设施
校内资源
学校配备了先进的电子实验室 和设备，提供优质的学习环境。
清华大学电子工程系拥有丰富 的学术资源，为学生提供坚实 的学习支持。
结语及资源链接
继续学习
《清华大学模电》课程是你电子工程领域探 索的起点，继续学习将让你在这个领域中获 得进一步的成长。
资源链接
在下方提供了一些有用的资源链接，帮助你 进一步学习和探索模拟电路设计。
《清华大学模电》PPT课件
欢迎来到《清华大学模电》课程的PPT课件！通过这个课件，你将探索电子 技术的奥秘，了解模拟电路设计的基础知识和实践应用。
课程目标和意义
1 培养电子技术的基本理解和应用能力
通过学习模拟电路设计，将帮助你在电子工程领域取得实质性的进展。
学习模拟电路设计将为你未来在电子领域的职业发展提供有力支持。
课程内容概述
基本原理
学习电路基本理论，探索电 子元件的工作原理。
了解电流、电压、电阻和功 率等基本概念。
模拟电路设计
学习设计和分析电路的方法 和技巧。
掌握模拟电路的基本组成元 件和电路拓扑结构。
实践应用
通过实验和项目，将理论应 用到实际工程问题中。
1
作业
每周布置作业，涉及电路设计和分析
实验报告
2
的实践任务。
通过完成实验和撰写报告，评估学生
对实际电路设计过程的掌握情况。
3
期末考试
进行综合考核，测试学生对课程内容 的理解和应用能力。
作业和考核将帮助学生巩固和应用所学知识，培养实践能力和专业素养。
ห้องสมุดไป่ตู้
师资力量
教师团队
本课程由清华大学电子工程系 资深教师和电子工程领域的专 家组成的团队授课。
教学设施
校内资源
学校配备了先进的电子实验室 和设备，提供优质的学习环境。
清华大学电子工程系拥有丰富 的学术资源，为学生提供坚实 的学习支持。
结语及资源链接
继续学习
《清华大学模电》课程是你电子工程领域探 索的起点，继续学习将让你在这个领域中获 得进一步的成长。
资源链接
在下方提供了一些有用的资源链接，帮助你 进一步学习和探索模拟电路设计。
《清华大学模电》PPT课件
欢迎来到《清华大学模电》课程的PPT课件！通过这个课件，你将探索电子 技术的奥秘，了解模拟电路设计的基础知识和实践应用。
课程目标和意义
1 培养电子技术的基本理解和应用能力
通过学习模拟电路设计，将帮助你在电子工程领域取得实质性的进展。
《模拟电子技术》课件晶体三极管1-1.
问题
1、如何根据三极管三个管脚的电位来判别 来判别管脚。（举例）
2、如何根据三极管流过三个管脚的电流来 判别来判别管脚。（举例）
3、如何用万用表来判别三极管的极性？
用数字万用表测量三极管 （1）用数字万用表的二极管档位测量三 极管的类型和基极b 判断时可将三极管看成是一个背靠背的PN结 ，按照判断二极管的方法，可以判断出其中一极为公共正极或公 共负极，此极即为基极b。对NPN型管，基极是公共正极；对PNP 型管则是公共负极。因此，判断出基极是公共正极还是公共负极 ，即可知道被测三极管是NPN或PNP型三极管。 （2）发射极e和 集电极c的判断 利用万用表测量β（HFE）值的档位，判断发射极e 和集电极c。将档位旋至HFE基极插入所对应类型的孔中，把其于 管脚分别插入c、e孔观察数据，再将c、e孔中的管脚对调再看数 据，数值大的说明管脚插对了。 （3）判别三极管的好坏 测试时 用万用表测二极管的档位分别测试三极管发射结、集电结的正、
2.1 BJT的结构简介
1、结构和符号
c
c
2、工作原理
b
b
由结构展开联想…
集电极
Collector c
基极 N
Base
bP
N
发射极
Emitter e
NPN e PNP e 3、实现条件
集电结(Jc)
外部条件 内部条件
Jc反偏
集电区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构特点：
收集载流子(电子) 基区
复合部分电子 控制传送比例 发射区 发射载流子(电子)
掺杂浓度低于发射 区且面积大
掺杂浓度远低于发 射区且很薄
掺杂浓度最高
发射结(Je) Je正偏
c ICBO IB b
模拟电子技术基础第2章
极管为什么具有电流放大作用这个核心问题，讨
论三极管的结构、内部载流子的运动过程以及它 的各极电流分配关系。
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
2.1.1 三极管的结构与符号
[实物演示] 各类三极管及其外形
三极管按结构可分为NPN和PNP两类。
三极管的结构：（硅平面型、锗合金型） 三个区：基区、发射区、集电区 三个极：基极、发射极、集电极 三个结：发射结、集电结
综上所述，共射电路既有电流放大作用，也有电压放大作用， 因此它具有功率放大作用。“放大”的本质实际是指功率的放 大或能量的放大。
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
•1．静态情况
放大电路静态工作点的测量 图中Rb为51kΩ电阻与470kΩ电位器相串联组成，Rc为1kΩ ，RL为1kΩ，T为S9013 。
•截止区
•共O射输出特性曲线
•u CE (V)
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
•
•部就分很（几快1乎 增）重 加曲合 ，线。 但起这iC始几表部乎明分不uC较受E很陡iB小的，时影且，响不u。同CEi略B曲有线增的大上，升iC •但略（有2上）翘当。uCE较大（如大于1V）后，曲线比较平坦，
PPT文档演模板
•测量三极管共射特性曲线的电路
模拟电子技术基础第2章
• 输入特性曲线反映了三极管输入端的电流iB和电压 uBE关系，输出特性曲线则反映了三极管输出端的电流iC 和电压uCE的关系。 • 1.共射输入特性曲线
• 三极管的共射输入特性曲线表示当管子的输出电 数时，输入电流iB与输入电压uBE之间的关系曲线，即
模拟电子技术基础第2章
由于发射结正偏，发射结电阻较小，因此输入电压的微小变 化ΔUBE就能引起基极电流的较大变化ΔIB ；又ΔIC =βΔIB ，故相 应的集电极电流的变化ΔIC就很大。电路的输出电压ΔUO=ΔIC Rc ， 只 要 Rc 阻 值 不 很 小 ， 就 能 使 输 出 电 压 ΔUO 的 幅 度 比 输 入 电 压 ΔUBE大得多，且二者波形相同，因此，这个电路就具有电压放 大作用。
论三极管的结构、内部载流子的运动过程以及它 的各极电流分配关系。
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
2.1.1 三极管的结构与符号
[实物演示] 各类三极管及其外形
三极管按结构可分为NPN和PNP两类。
三极管的结构：（硅平面型、锗合金型） 三个区：基区、发射区、集电区 三个极：基极、发射极、集电极 三个结：发射结、集电结
综上所述，共射电路既有电流放大作用，也有电压放大作用， 因此它具有功率放大作用。“放大”的本质实际是指功率的放 大或能量的放大。
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
•1．静态情况
放大电路静态工作点的测量 图中Rb为51kΩ电阻与470kΩ电位器相串联组成，Rc为1kΩ ，RL为1kΩ，T为S9013 。
•截止区
•共O射输出特性曲线
•u CE (V)
PPT文档演模板
模拟电子技术基础第2章
•
•部就分很（几快1乎 增）重 加曲合 ，线。 但起这iC始几表部乎明分不uC较受E很陡iB小的，时影且，响不u。同CEi略B曲有线增的大上，升iC •但略（有2上）翘当。uCE较大（如大于1V）后，曲线比较平坦，
PPT文档演模板
•测量三极管共射特性曲线的电路
模拟电子技术基础第2章
• 输入特性曲线反映了三极管输入端的电流iB和电压 uBE关系，输出特性曲线则反映了三极管输出端的电流iC 和电压uCE的关系。 • 1.共射输入特性曲线
• 三极管的共射输入特性曲线表示当管子的输出电 数时，输入电流iB与输入电压uBE之间的关系曲线，即
模拟电子技术基础第2章
由于发射结正偏，发射结电阻较小，因此输入电压的微小变 化ΔUBE就能引起基极电流的较大变化ΔIB ；又ΔIC =βΔIB ，故相 应的集电极电流的变化ΔIC就很大。电路的输出电压ΔUO=ΔIC Rc ， 只 要 Rc 阻 值 不 很 小 ， 就 能 使 输 出 电 压 ΔUO 的 幅 度 比 输 入 电 压 ΔUBE大得多，且二者波形相同，因此，这个电路就具有电压放 大作用。
模电-课件第2章-半导体三极管及放大电路基础1
(1) 输入特性曲线
iB=f(vBE) vCE=const
其中vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反 偏增状大态 ，特，性开曲始线收将集电向子右，稍且微基移区动一复些合。减但少v，CEI再C /增IB 加时，曲线右移很不明 显。曲线的右移是三极 管内部反馈所致，右移 不明显说明内部反馈很 小。输入特性曲线的分 区：①死区
称交流工作状态。
放大电路建立正确的静态，是保证动态工作的前 提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态，正 确地区分直流通道和交流通道。
2. 直流通道和交流通道
2
直交流流通通道道流信流电号通BR向若源而道、c/外直时言中/E能R即向看流，，，L通能和外，电没其可过通偏看有源有上将交过置，直内压的直流直电有流阻降交流的流阻等负为。流电电的R效载零设压源路b通的电，C降和。通道交1阻交近耦道、。流，流似合。C从负2电为电R如足C载c流零容从、、够电流。短CBR大阻、、过在路b，，。E直交。对 直流电源和耦合电容对交流相当于短路
称为共发射极接法直流电流放大系数。 于是：
IC IC IE IB IE IC (1 )IE 1
因 ≈1, 所以 >>1
2.1.3 半导体三极管的特性曲线
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线，即 输入特性曲线—— iB=f(vBE) vCE=const 输出特性曲线—— iC=f(vCE) iB=const
②非线性区 ③线性区
图2.4 共射接法输入特性曲线
(2)输出特性曲线 iC=f(vCE) iB=const
共发射极接法的输出特性曲线是以iB为参变量的一族特 性曲线。
当vCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。当vCE稍增大 时，发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很 小，如
课堂课件2-2“模拟电子技术与实践”第2章三极管预备知识讲解
电流ICN与IB'之比称为共射直流电流放大系数 。
ICNICICBO
IB IBICBO
IC IB
ICIB(1)ICB O IBICEO
IBICBO ,1
IC IB
IE (1)IB
第2章 典型放大电路的分析与制作
2.2 两级电压放大电路的分析
2.2.1 三极管的预备知识
介绍2：三极管的电流放大原理 （4） 三极管的电流放大系数
课堂课件2-2“模拟电子技 术与实践”第2章三极管预
备知识讲解
第2章 典型放大电路的分析与制作 2.2 两级电压放大电路的分析
2.2.1 三极管的预备知识 介绍1：三极管的结构组成 介绍2：三极管的电流放大原理
第2章 典型放大电路的分析与制作
2.2 两级电压放大电路的分析
2.2.1 三极管的预备知识
从内部看：IC
IB
ICNICBO IBNIEPICBOIB
VB
ICBO
B
Rb Vbb
Rc R C
P
Vcc V C C
N I E N I E P
e IE
从外部看： IEICIB
第2章 典型放大电路的分析与制作
2.2 两级电压放大电路的分析
2.2.1 三极管的预备知识
介绍2：三极管的电流放大原理
（4） 三极管的电流放大系数
第2章 典型放大电路的分析与制作
2.2 两级电压放大电路的分析
2.2.1 三极管的预备知识 介绍2：三极管的电流放大原理 （2） 满足放大条件的三种电路
（a）共发放大电路
（b）共集放大电路
（c）共基放大电路
发射极作为公共电极 集电极作为公共电极
基极作为公共电极
清华模电课件第2讲三极管
结论
1）三电极电流关系：IE=IB +IC 2）ICIB ，ICIE 3）IC IB， IE (1+ )I B
电流分配 关系
由基极电流的微小变化引起的集电极电流的较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
三极管的三种组态
三极管任何一个电极都可作为输入和输出的公共端，因 此，三极管有三种连接方式，称为三种组态。
ICN IE
1
共基电路交流电流放大系数
与 的关系
1
IC IE
模拟电子技术
三、三极管的输入特性与输出特性
以NPN管共射电路为例 1 输入特性曲线族
I f U B
BE UCEC
哈尔滨工程大学
输入回路
输出回路
三极管的输入特性曲线与二极管相同，表示以 U为CE
参变量时 和I B 的U 关B E 系。即
（3）饱和区 IC与IB无控制关系 没有电流放大作用
概念 饱和压降UCES 对小功率管约为(0.3～0.5)V。 UCES是分隔放大区与饱和区的分隔线。
（4）击穿区
模拟电子技术
四、三极管的主要参数
1 电流放大系数 （1）共射电路
直流电流放大系数定义
ICN
I
' B
IC IB
交流放大系数定义
IC
IB
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
第三节 半导体三极管 双极型晶体管(BJT)
一、三极管的结构与种类
三极管是由两个PN结、
结构 ｛ NPN PNP
材料｛ Si
Ge
三个杂质半导体组成，杂 质半导体有P、N两种类 型，所以三极管的组成形
小功率管 功率｛
模电——三极管课件PPT
（一）晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断
• 提问： • ⑴图中位于左右两边的N区可以互相调换位子嘛？
– 答：通过之前对内部结构的分析得出，由于各区掺杂浓度不同以及各区的特 点，两个N区是不能互换的。
• ⑵晶体管只能有三个引脚嘛？ – 答：一般的只有三个引脚，但一些金属封装的大功率管就只有两个引脚，分 别为b,e极，c极为金属外壳。
放大状态的外部条件为发射结正偏，
集电结反偏。由此我们得出
Vbb<<Vcc
（四）三极管的输入和输出特性
• 一、共发射极输入特性曲线
•
集射极之间的电压VCE一
定时，发射结电压VBE与基极
电流IB之间的关系曲线。
三极管的输入特性
（四）三极管的输入和输出特性
• 由图可见：
• 1．当V CE ≥2 V时，特性曲线基本重
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
何为发射结G正B为称偏基偏，极置集电电电源源结，又反偏？Rb为基极电阻
V为三极管R阻c。为集电极G电C为集源电极电
三极管电源的接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
三极管在电路中的三种基本连接方式：
• 共射极连接法
共基极连接法
共集电极连接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
小变化不失真的放大输入。
（二）晶体三级管的电流放大作用
• 三极管放大原理 • 三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。 • 即三极管放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 • 切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 • 放大的条件 • 内部：发射区杂质浓度远大与基区杂质浓度，且基区很薄，集电结面积大（即各区特点） • 外部：发射结正偏，集电结反偏 • 何为发射结正偏，集电结反偏？
模拟电子技术第2章双极型三极管及其放大电路
•
17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。上 午10时1 2分21 秒上午1 0时12 分10:12: 2121.7. 12
• 2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.7. 1221.7. 1210:12 :2110:1 2:21Jul y 12, 2021
•
14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。202 1年7月 12日星 期一上 午10时 12分21 秒10:1 2:2121. 7.12
生一个变化电压 ΔvO ,若RL 取1kΩ，
vI 20mV
则ΔvO=ΔIC×RL=0.98V。 • ΔvO随时间的变化规律与ΔvI 相 同，但幅度却大了许多倍。所增大
的倍数称为电压增益，即
图1-19 简单的放大电路
AV
vO vI
0.98V 20mV
49
BJT 的特性曲线是指各电极电压与电流之间的关系曲线，它是 BJT内 部载流子运动的外部表现。工程上最常用到的是它的输入特性曲线和输出 特性曲线。
•
5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
《模拟电路三极管》课件
《模拟电路三极管》ppt课件
contents
目录
• 三极管概述 • 三极管工作原理 • 三极管的应用 • 三极管的选择与使用 • 三极管的发展趋势与展望
01 三极管概述
三极管定义
总结词
三极管是一种电子器件，由三个电极构成，具有放大和开关 功能。
详细描述
三极管是电子设备中的基本元件之一，由基极、集电极和发 射极三个电极组成。它利用基极电流的控制来实现对集电极 电流的放大，同时也可以作为开关来控制电路的通断。
集电极。这三个区域共同构成了三极管的基本结构。
02 三极管工作原理
载流子的运动
载流子
在固体半导体中自由移动的带 电粒子，参与导电。
空穴
在P型半导体中，空穴是主要的 载流子；在N型半导体中，电子 是主要的载流子。
扩散运动
载流子在浓度梯度的作用下由 多向少运动，是被动的过程。
漂移运动
在外加电场的作用下，载流子 沿电场方向运动，是主动的过
三极管结构
总结词
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及半导体材料构成的基区、集电 区和发射区。
详细描述
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及由半导体材料构成的基区、集 电区和发射区。基区是半导体材料的一部分，连接基极和发射极；集电区也是半导体材 料的一部分，连接集电极和基极；发射区同样也是半导体材料的一部分，连接发射极和
程。
电流放大作用
基极电流对集电极电流的控制
01
三极管内部存在两个PN结，基极电流的微小变化会导致集电极
电流的显著变化。
电对集电极电流影响的参数，与三极管的材料
、结构、工作状态等因素有关。
作用机制
03
contents
目录
• 三极管概述 • 三极管工作原理 • 三极管的应用 • 三极管的选择与使用 • 三极管的发展趋势与展望
01 三极管概述
三极管定义
总结词
三极管是一种电子器件，由三个电极构成，具有放大和开关 功能。
详细描述
三极管是电子设备中的基本元件之一，由基极、集电极和发 射极三个电极组成。它利用基极电流的控制来实现对集电极 电流的放大，同时也可以作为开关来控制电路的通断。
集电极。这三个区域共同构成了三极管的基本结构。
02 三极管工作原理
载流子的运动
载流子
在固体半导体中自由移动的带 电粒子，参与导电。
空穴
在P型半导体中，空穴是主要的 载流子；在N型半导体中，电子 是主要的载流子。
扩散运动
载流子在浓度梯度的作用下由 多向少运动，是被动的过程。
漂移运动
在外加电场的作用下，载流子 沿电场方向运动，是主动的过
三极管结构
总结词
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及半导体材料构成的基区、集电 区和发射区。
详细描述
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及由半导体材料构成的基区、集 电区和发射区。基区是半导体材料的一部分，连接基极和发射极；集电区也是半导体材 料的一部分，连接集电极和基极；发射区同样也是半导体材料的一部分，连接发射极和
程。
电流放大作用
基极电流对集电极电流的控制
01
三极管内部存在两个PN结，基极电流的微小变化会导致集电极
电流的显著变化。
电对集电极电流影响的参数，与三极管的材料
、结构、工作状态等因素有关。
作用机制
03
模拟电子技术基础课件：晶体三极管
iC
放大區
為什麼uCE較小時iC隨uCE變 化很大？為什麼進入放大狀態
曲線幾乎是橫軸的平行線？
iB
iC iB
UCE 常量
截止區 β是常數嗎？什麼是理想電晶體？什麼情況下 ?
電晶體的三個工作區域
狀態 截止 放 Uon
iC ICEO βiB ＜βiB
uCE VCC ≥ uBE ≤ uBE
iB f (uBE ) UCE
為什麼像PN結的伏安特性？ 為什麼UCE增大曲線右移？ 為什麼UCE增大到一定值曲 線右移就不明顯了？
對於小功率電晶體，UCE大於1V的一條輸入特性曲線 可以取代UCE大於1V的所有輸入特性曲線。
2. 輸出特性 iC f (uCE ) IB
對應於一個IB就有一條iC隨uCE變化的曲線。 飽和區
電晶體工作在放大狀態時，輸出回路的電流 iC幾乎僅僅 決定於輸入回路的電流 iB，即可將輸出回路等效為電流 iB 控制的電流源iC 。
四、溫度對電晶體特性的影響
T (℃) ICEO
u
不变时
BE
iB
，即iB不变时uBE
五、主要參數
•
直流參數：
、 、ICBO、 ICEO
IC
IE
iC iE 1
VCC Rc
(12 )mA 5
2.4mA
臨界飽和時的 iCmax 56
iB
1. 分別分析uI=0V、5V時T是工作在截止狀態還是導通狀態； 2. 已知T導通時的UBE＝0.7V，若uI=5V，則β在什麼範圍內T
處於放大狀態?在什麼範圍內T處於飽和狀態？
討論二
2.7
ΔiC
PCM iCuCE
uCE=1V時的iC就是ICM
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）共射特征频率 f T 指当 时 1的频率。当
（3）共基截止频率 f
时f ， 管fT 子失去放大作用。
f >> f
三极管幅频特性
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
五、环境温度对三极管参数的影响
1 温度对ICBO的影响 ICBO随温度的升高而增大。 硅管 I的CBO比锗管小得多，优良的硅管 可I以CBO做到 10nA以下。对硅管来说， 随I温CBO度的变化往往不是主 要问题，因此得到广泛地应用。
结论
1）三电极电流关系：IE=IB +IC 2）ICIB ，ICIE 3）IC IB， IE (1+ )I B
电流分配 关系
由基极电流的微小变化引起的集电极电流的较大 变化的特性称为晶体管的电流放大作用。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
三极管的三种组态
三极管任何一个电极都可作为输入和输出的公共端，因 此，三极管有三种连接方式，称为三种组态。
(2)
IB IB' ICBO
(3)
IE IC IB
(4)
将(1)式代入(2)式
ICIB ' ICBO
(5)
将(3)式代入(5)式
穿透电流
ICEO1ICBO
ICIB1ICBO
ICIBICEO
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
交流电流放大系数 I C
IB
一般情况下，直流电流放大系数与交流电流放大系数差 别很小，在分析估算中常取
ICN IE
1
共基电路交流电流放大系数
与 的关系
1
IC IE
模拟电子技术
三、三极管的输入特性与输出特性
以NPN管共射电路为例 1 输入特性曲线族
I f U B
BE UCEC
哈尔滨工程大学
输入回路
输出回路
三极管的输入特性曲线与二极管相同，表示以 U为CE
参变量时 和I B 的U 关B E 系。即
（3）反向击穿电压U(BR)CEO
在放大区内， 值基本不变，但当 IC 超过一定数值后，
β将明显下降。规定当 降到额定值的 时对应2 的 值
为I C 。 I CM
3
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
4 频率参数 （1）共射截止频率 f
当信号频率较高时，由于管子内部的电容效应作用明显，
使值下降。当下降到中低频值 的0.7007倍时对应的频率称 共射截止频率 。 f
（3）饱和区 IC与IB无控制关系 没有电流放大作用
概念 饱和压降UCES 对小功率管约为(0.3～0.5)V。 UCES是分隔放大区与饱和区的分隔线。
（4）击穿区
模拟电子技术
四、三极管的主要参数
1 电流放大系数 （1）共射电路
直流电流放大系数定义
ICN
I
' B
IC IB
交流放大系数定义
IC
IB
以发射极为信号输入和输出公共极的电路，称为共发射 极电路；以基极作为信号输入和输出公共极的电路，称为 共基极电路；以集电极作为信号输入和输出公共极的电路， 称为共集电极电路。
(a)共发射极电路 (b)共基极电路
(c)共集电极电路
模拟电子技术
共基电路（CB）
哈尔滨工程大学
直流电流放大系数
与 的关系
UCE C
哈尔滨工程大学
图解β值
模拟电子技术
（2）共基电路
哈尔滨工程大学
直流电流放大系数定义为
IC ICBO IC
IE
IE
交流电流放大系数定义为
2 极间反向电流
IC
IE
UCB C
（1）反向饱和电流ICBO 指发射级开路时，集电极与基 极间的反向饱和电流。
（2）穿透电流ICEO
指基极开路时集电极与发射极间的穿透电流，它与
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
二、三极管的放大原理
共射电路(CE)为例 输入、输出回路的公用端为发射极。
三极管处于导通状态必须满足的条件：
E结 正偏
c
C结 反偏
从电位的角度看： NPN ： VC>VB>VE PNP ： VC<VB<VE
IB 。f(UBE)UCEC
模拟电子技术
硅NPN管的输入特性曲线 分两种情况来讨论。
哈尔滨工程大学
1.UCE=0V，b、e极间加正向电压。 2.UCE≥1V
对于小功率管，UCE=1V的输入特性曲线可以取代UCE 大于1V的所有输入特性曲线。
模拟电子技术
2 输出特性曲线族
IC f UCE IBC
六、三极管的h参数微变等效电路 ［h］
晶体管在中低频、小信号作用下等效 适用于中低频段
1.中低频段:kHz数量级以下 2.小信号：mv级 3.等效：线性化处理
简化的h参数微变等效电路
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
P34
rberbb 1re
基区的 区电阻
26(mA) re IE(mA) Q
发射结 结电阻
rbe
300(1)26(mA)
IE(mA)
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
rbe 可以用公式计算 rberb'b(1)I2E(6m m)V A
其中 指r b基b ' 区的区电阻。对低频小功率管约为 ；该
输出特性共分四个区： （1）放大区
哈尔滨工程大学
该区具有两个性质： 受控性与恒流性
三极管工作在该区E结正偏，C结反偏。具有电流放大作用 受控性是指 的I B变化控制 的I变C 化。恒流性是指该区中 基本I C 不随 而变U C化E 。
模拟电子技术
（2）截止区 IB≤0 没有电流放大作用
哈尔滨工程大学
N
b
P
RC
N RB
e VB
VC
模拟电子技术
1、载流子的传输过程
收集电流 I C N 复合电流 I B 漂移电流 I C B O 如图可得 ICICNICBO IB IB' ICBO IE IC IB
哈尔滨工程大学
模拟电子技术
哈尔滨工程大学
2 电流分配关系
直流电流放大系数
ICN
I
' B
(1)
ICICNICBO
的关I C系BO 是
ICE O1ICBO
模ห้องสมุดไป่ตู้电子技术
3 极限参数
哈尔滨工程大学
（1）集电极最大允许功耗PCM 临界功耗线
集电极的功率损耗(简称功耗) PC。IC使UC用E 时，要求
，
否则PC管子PCM会过热而烧毁。 值决定于管P子CM 允许的温升。
（2）集电极最大允许的电流ICM IC ICM 的区域称过流区。
2 温度对β的影响 三极管的 值 随着温度的升高而增大。其规律为每升 高1℃， 值增加(0.5～1)％。
3 温度对UBE的影响 UBE随温度升高而降低。 当 一I B定，温度每升高 ，10 C 减小U B2E mV左右，或者 说，对相同的 ， U会BE随着I B 温度的升高而增加。
模拟电子技术
哈尔滨工程大学