三极管精品课件_图文.ppt

2021
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
iB b +
c + iC
vCE
vBE - e -
VCC
VBB
共射极放大电路
直流电流放大系数
=IC / IB | vCE =const 交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const
2021
电流放大系数
共
基
电
流
直流电流放大系数
放 大
α=IC/IE
vCCEE = 0V vCE
0V
1V
iB b +
c + iC
vCE
vBE - e -
VCC
VBB
共射极放大电路
2021
BJT的特性曲线
2. 输出特性曲线 输出电流与输出电压间的关系曲线
iCv=CfB(vCEvC )EiB=vcBoE nst
输饱出和特区性：曲vCE线<v的BE 三的个区区域域，: 发射结正偏，集电结正 偏。 iC明显受vCE控制 的截区放止域大区，区：但：i不此B=随时0的i，B的输发增出射曲结线正以 加下而偏的增，区大集域。电。在结此饱反时和偏，区。，i发C不射随结 可和近vC集似E变电认化结为，均v但C反E随保偏i持B。的不i增C只大有而很
V C1.3V,V B0.6V
V CV B1.30.60.7V A －集电极
VA6VVB,VC
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
另一例题参见P30 2.2.2-1
2021
§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 能优劣适应范围 的，是选管的依 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

收集 载流
基区的少数载流子——ICBO
子
VBB
VCC
电流分配与控制 IE= IEN+ IEP 且有IEN>>IEP IEN=ICN+ IBN 且有ICN>>IBN IC=ICN+ ICBO
IB=IEP+ IBN－ICBO
IE =IC+IB
VBB
VCC
电流分配与控制
• 使晶体管具有电流分配与控制能力的两个重要条件
– ③集电结对非平衡载流子的收集作用漂移为主
4.1.3 三极管各电极的电流关系
集电极电流IC和发射极电流IE之间的关系定义:
ICN/IE
称为共基极直流电流放大系数。
表示集电极收集到的电子电流ICN与总发射极电流IE的比
值。ICN与IE相比，因ICN中没有IEP和IBN，所以 的值小
于1, 但接近1，一般为0.98~0.999 。
BJT 结构
从外表上看两个N区,或两个P区是对称的,实际上: 发射区的掺杂浓度大,发射载流子 集电区掺杂浓度低,且集电结面积大,收集载流子 基区得很薄,控制载流子分配,其厚度一般在几个微米至几十
个微米.
+
BJT的三种组态
CB Common Base ：共基极,基 极为公共电极
CE Common Emitter ：共发射极, 发射极为公共电极
强,IC增大. JC和JE都正偏, VCES约等于0.3V,
ic VCE=VBE
饱
6和 放
区 4
大
区
2
IC< IB 0
饱和时c、e间电压记为VCES,深 度饱和时VCES约等于0.3V.
截止区
246

好。
• 2.三极管实现电流分配的原理
•
上述实验结论可以用载流子在
三极管内部的运动规律来解释。图1.29
为三极管内部载流子的传输与电流分配
示意图。
图1.29 三极管内部载流子的传输与电流分配示意图
•
（1）发射区向基区发射自由电
子，形成发射极电流IE。
•
（2）自由电子在基区与空穴复
合，形成基极电流IB。
极最大电流、最大反向电压等，这些参
数可以通过查半导体手册来得到。三极
管的参数是正确选定三极管的重要依据，
下面介绍三极管的几个主要参数。
• （1）共发射极电流放大系数β和β
•
它是指从基极输入信号，从集
电极输出信号，此种接法（共发射极）
下的电流放大系数。
–（2）极间反向电流
• ① 集电极基极间的反向饱和电流ICBO • ② 集电极发射极间的穿透电流ICEO
（d）三极管的集电极和发射极
近似短接，三极管类似于一个开关导通。
•
三极管作为开关使用时，通常
工作在截止和饱和导通状态；作为放大
元件使用时，一般要工作在放大状态。
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2020/12/13
可编辑
26
• 2.三极管的主要参数
•
三极管的参数有很多，如电流
放大系数、反向电流、耗散功率、集电
这是三极管实现电流放大的内部条件。
•
三极管可以是由半导体硅材
料制成，称为硅三极管；也可以由锗
材料制成，称为锗三极管。
•
三极管从应用的角度讲，种
类很多。根据工作频率分为高频管、
低频管和开关管；根据工作功率分为
大功率管、中功率管和小功率管。常

常见故障现象及诊断方法
诊断方法
测量三极管的耐压值是否降低，观察电路是否有过载现象，若确认 损坏则更换三极管。
故障现象3
三极管漏电流过大。
诊断方法
测量三极管的漏电流是否超过规定值，若过大则检查电路是否存在漏 电现象，并更换三极管。
常见故障现象及诊断方法
故障现象4
三极管热稳定性差。
诊断方法
检查三极管的散热条件是否良好，测量其热稳定性参数是否在规定范围内，若异常则改善散热条件或 更换适合的三极管型号。
组成
输入回路、输出回路、耦合电容、直流电源。
工作原理
共基放大电路的特点是输入回路与输出回路共用一个电极，即基极。输入信号加在三极管的发射极和基极之间， 输出信号从集电极取出。由于共基放大电路的输入阻抗低，输出阻抗高，因此具有电压放大倍数大、频带宽等优 点。
共集放大电路组成及工作原理
组成
输入回路、输出回路、耦合电容、直流电源 。
真加剧。而截止频率则限制了三极管能够放大的信号频率范围。
03
三极管基本放大电路分析
共射放大电路组成及工作原理
组成
输入回路、输出回路、耦合电容、直流电源。
工作原理
利用三极管的电流放大作用，将输入信号放大并输出。输入信号加在三极管的基 极和发射极之间，输出信号从集电极取出，经过耦合电容与负载相连。
共基放大电路组成及工作原理
偏置电路类型及其作用
固定偏置电路
01
提供稳定的基极电流，使三极管工作在放大区。
分压式偏置电路
02
通过电阻分压为基极提供合适的偏置电压，使三极管具有稳定
的静态工作点。
集电极-基极偏置电路
03
利用集电极电阻的压降为基极提供偏置电压，适用于某些特殊

1.3 半导体三极管
三极管也叫双极型晶体管
1
1.3.1结构与符号
由三层半导体、两个PN结构成
BE
二氧化硅 保护膜
N型硅
P型硅
N型硅
B
C
E 铟球
P N型锗
P 铟球
C
2
基极 发射极
集电极
晶体管有两个结 晶体管有三个区 晶体管有三个电极
由两块N型半导体中间夹着一块P型半导体的管子称为NPN管。
还有一种与它成对偶形式的，即两块P型半导体中间夹着一块N型半
结论:
1）三电极电流关系
2） IC IB ， IC IE 3） IC IB
IE = IB + IC
把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性 称为晶体管的电流放大作用。
实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化。
9
晶体管的电流放大原理： 1、发射区向基区扩散电子的过程： 由于发射结处于正向偏置，发射区
C
P
B
N
P
E C
B
PNP 型 E
5
NPN型
PNP型
集电极
发射极 集电极
发射极
C NP N E
PN P
C
E
基极
基极
B
B
符号：
NPN型三极管
PNP型三极管
C IC B
C IC B
IB E
IE
IB E
IE
6
1. 3. 2 电流分配和放大原理
1. 三极管放大的外部条件 发射结正偏、集电结反偏
从电位的角度看：
区边缘的电子拉入集电区，从而形成较大的集电极电流IC。

生变化。
晶体管截止频率影响
晶体管的截止频率限制了其放大高频信号 的能力，当输入信号频率接近或超过截止 频率时，晶体管放大倍数急剧下降。
负载效应影响
在高频段，负载效应对信号产生较大的影 响，使得输出信号的幅度和相位发生变化 。
05
三极管功率放大电路设计 与应用
功率放大电路类型及特点
甲类功率放大电路
采用单电源供电，输出端通过大容量电容与负载耦合，具 有电路简单、成本低等优点，但电源功率利用率较低且存 在较大的非线性失真。
集成功率放大器简介与应用
集成功率放大器概述
将功率放大电路与必要的辅助电路集成在同一芯片上，具 有体积小、重量轻、可靠性高等优点。
集成功率放大器的应用
广泛应用于音响设备、电视机、计算机等电子设备中，用 于驱动扬声器、耳机等负载，提供足够的输出功率和良好 的音质效果。
工作点设置在截止区，主要用于高频功率放大，效率很高但非线性失 真严重。
OCL和OTL功率放大电路设计实例
要点一
OCL（Output Capacitor Less ）功…
采用双电源供电，输出端与负载直接耦合，具有低失真、 高效率等优点，但需要较大的电源功率和输出电容。
要点二
OTL（Output Transformer Less…
02
三极管基本放大电路
共射放大电路组成及原理
组成
输入回路、输出回路、耦合电容、直 流电源
特点
电压放大倍数大，输出电阻较大，输 入电阻适中
原理
利用三极管的电流放大作用，将输入 信号放大并
共基放大电路组成及原理
01
02
03
组成
输入回路、输出回路、耦 合电容、直流电源

。
04
考虑封装和引脚排列
根据PCB设计和组装要求，选择 合适的封装和引脚排列。
29
新型三极管技术发展趋势
微型化与集成化
随着电子技术的发展，三极管趋向于 微型化和集成化，以适应小型化电子 产品的需求。
高性能化
提高三极管的电流、电压和功率处理 能力，以满足高性能电子设备的需求 。
低功耗化
降低三极管的功耗，提高电子设备的 能效比。
9
动态特性参数
电流放大系数β
表示三极管放大能力的大小，定义为集 电极电流IC与基极电流IB之比。
极间反向电流
2024/1/26
包括集电结反向饱和电流ICBO和发 射极反向电流IEBO，用于衡量三极管
的稳定性。
截止频率fT
表示三极管的高频性能，定义为当β 下降到低频时β值的0.707倍时所对应 的频率。
4
三极管基本结构
三个区
发射区、基区、集电区。
三个电极
发射极（E）、基极（B）、集电极（C）。
2024/1/26
5
电流放大原理
发射区向基区发射电 子
发射结加正向电压，使发射结处于正 向偏置，发射区的多数载流子（自由 电子）不断地越过发射结进入基区， 形成发射极电流Ie。同时基区多数载 流子也向发射区扩散，但由于多数载 流子浓度远低于发射区载流子浓度， 可以不考虑这个电流，因此可以认为 发射结主要是电子流。
饱和导通状态：当加在三极管发射结 的电压大于PN结的导通电压，并当 基极电流增大到一定程度时，集电极 电流不再随着基极电流的增大而增大 ，而是处于某一定值附近不怎么变化 ，这时三极管失去电流放大作用，集 电极与发射极之间的电压很小，集电 极和发射极之间相当于开关的导通状 态。三极管的这种状态我们称之为饱 和导通状态。

输入信号加在基极与发射极之间， 输出信号从集电极取出。当输入 信号为正弦波时，输出信号也是 正弦波，但幅度被放大，相位与
输入信号相反。
放大倍数
共射放大电路的放大倍数主要由 三极管的β值决定，同时受输入 电阻、输出电阻和电源电压等因
素的影响。
2024/1/26
13
共基放大电路组成及工作原理
2024/1/26
2024/1/26
7
02
三极管主要参数及性能指标
2024/1/26
8
直流参数
2024/1/26
共射直流电流放大系数B
01
反映三极管对直流信号的放大能力，是三极管最重要的参数之
一。
共基直流电流放大系数α
02
反映三极管在共基极接法下对直流信号的放大能力。
极间反向电流ICBO和ICEO
03
反映三极管的漏电流大小，是三极管质量的重要指标。
考虑温度对偏置电阻的影响
温度变化会影响偏置电阻的阻值，因此在选取偏置电阻时应考虑其 温度系数。
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偏置电路稳定性提高措施
2024/1/26
采用负反馈电路
通过引入负反馈电路，可以减小三极管静态工作点的漂移，提高 偏置电路的稳定性。
采用温度补偿电路
通过引入温度补偿电路，可以减小温度变化对三极管静态工作点的 影响，提高偏置电路的稳定性。
偏置电路
性能测试
设置合适的偏置电路，使三极管工作在放大 区，避免进入饱和或截止状态。
2024/1/26
对音频放大器进行性能测试，包括频率响应、 失真度、输出功率等指标，确保满足设计要 求。
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THANKS
感谢观看
2024/1/26
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