模拟电子课件-三极管的共射特性曲线
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1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
*
1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
*
例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
1.4.3 三极管的工作状态
1. 放大状态 在上面一部分中分析了三极管的放大原理。为了使三极管有放大能力，在输入回路加基极直流电源VBB，在输出回路加集电极直流电源VCC，且VCC大于VBB，使发射结正向偏置、集电结反向偏置。此时称三极管处于放大状态，条件是发射结正向偏置、集电结反向偏置。 2. 饱和状态 如果输出回路的集电极直流电源VCC小于输入回路的基极直流电源VBB，则发射结和集电结都是正向偏置。由于发射结和集电结都是正向偏置，在开始发射结和集电结上的势垒都变窄，使发射区和集电区的自由电子同时涌入基区，但是由于基区面积很小，且掺杂浓度很低，涌入到基区的电子中只有极少部分与空穴复合，形成基极电流IB，绝大部分扩散到基区的电子堆积在发射结和集电结附近，使发射结和集电结上的势垒加宽，阻止了发射区和集电区的自由电子进一步扩散到基区，由此可见，此时三极管没有放大能力。 此种状态称三极管处于饱和状态，条件是发射结和集电结都是正向偏置。 3. 截止状态 如果在输入回路的基极直流电源VBB小于发射结的开启电压，则发射结处于零偏置或反偏置。由于外加电压没有达到发射结的开启电压，使发射区的自由电子不能越过发射结达到基区，不能形成电流，从而发射极、集电极和基极的电流都很小，也就谈不上放大了。此时称三极管处于截止状态，条件是发射结零偏置或反偏置、集电结反向偏置。
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1.3.3 二极管的等效电阻
直流等效电阻也称静态等效电阻。如图1-9所示，在二极管的两端加直流电压UQ、产生直流电流IQ，此时直流等效电阻RD定义为 交流等效电阻表示，在二极管直流工作点确定后，交流小信号作用于二极管所产生的交流电流与交流电压的关系。在直流工作点Q一定，在二极管加有交流电压u，产生交流电流i，交流等效电阻r定义为
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例1-1 图10(a)是由理想二极管D组成的电路，理想二极管是指二极管的导通电压U为0、反向击穿电压U为，设电路的输入电压u如图10(b)所示，试画出输出uo的波形 解：由二极管的单向导电特性，输入信号正半周时二极管导通，负半周截止，故输出uo的波形如右图所示。
30538模拟电子技术仿真实验课件
1.2 二极管的应用
1.2.3 限幅电路
1.二极管下限幅电路： 首先判断二极管的工作状态：假设断开 二极管，计算二极管阳极和阴极电位， 阴极电位为5V，只要阳极电位大于等于 5.7V，二极管导通，阳极电位低于5.7V， 二极管截止。由于输入电压是交流电， 所以只有在交流电的正半周且电压的瞬 时值大于等于5.7V时，输出电压等于输 入电压，Uo=Ui。在交流电的一个周期 内的大部分时间由于交流电的瞬时值小 于5.7V，二极管处于截止状态，所以输 出电压为5V。
（a） 电路图
（b）输入输出波形 图1-32 光电耦合器电路
1.4半导体三极管
1.4.1三极管内部电流分配关系
将三极管2N5551按照图1-33进行连接， 图中接入了3个电流表和2个电压表。3个 电流表分别用来测量基极电流IB、集电 极电流IC和发射极电流IE，两个电压表 一个用来测量发射结电压，另一个用来 测量集电结电压。通过改变可变电阻R3 的阻值，从而改变基极电流的大小。 图1-33 三极管内部电流分配关系
图1-29
电路负载发生变化
总之，要使稳压二极管起到稳压作用，流过它的反向电流必须在Imin ~ Imax 范围内变化，在这个范围内，稳压二极管工作安全而且它两端反向电压变化很 小。上述仿真实验中，其实质是用稳压管中电流的变化来补偿输出电流的变化。
1.3 特殊二极管的应用
1.3.2 发光二极管的应用
2.负载电阻发生变化 图1-29中，用可变电阻RL阻值的变化来 模拟负载的变化，当阻值由500Ω下降到 150Ω(阻值变化显示30%)时，负载上的电 流逐渐增大，即负载变得越来越重，这时 流过稳压管的电流下降到17mA，稳压器 的输出电压基本上保持在6.2V。如果继续 减小负载电阻的阻值，则流过稳压二极管 的反向电流继续减小，当流过稳压二极管 的反向电流小于它的最小维持电流（6mA） 时，稳压管也就失去了稳压作用。
模拟电子技术项目化教程教学课件-晶体管输入输出特性曲线
晶体管输入输出特性曲线
2.1.3 晶体管的特性曲线 1、共射输入特性曲线
iB f (uBE ) uCE 常数
某硅NPN管的共射输入特性曲线：
1）曲线是非线性的，也存在一段死区，当外加uBE小于死区电压 时，截止。
2）随着uCE的增大，曲线逐渐右移，而当uCE≥1V以后，各条输 入特性曲线密集在一起，几乎重合。因此只要画出uCE=1V的输入 特性曲线就可代表uCE≥1V后的各条输入特性。
4）击穿区 击穿区位于图右上方，
其中iB=0时的击穿电压 U(BR)CEO称为基极开路时集射极间击穿电压。
iC / mA 10
uCE = uBE iB =100 A
8
饱 和6 区
4
80 A
放
击
60 A
穿
大
区
40 A
2
区 20A
0
0 4 8 12 16 20
截止区
u CE / V
2.1.4 晶体管的主要参数 1. 电流放大系数
为放大区。此时iC ≈ βiB。
iC / mA 10
uCE = uBE iB =100 A
8
饱 和6 区
4
80 A
放
击
60 A
穿
大
区
40 A
2
区 20A
0
0 4 8 12 16 20 uCE / V
截止区
输出特性四个区域的特点:
3）饱和区 输出特性曲线中，uCE≤uBE的区域，即曲线的上升段组成
的区域称为饱和区。三极管各极之间近似看成短路。饱和时的 uCE称为饱和压降，用UCE(sat)表示。
谢谢观看100 A
8
饱 和6 区
4
2.1.3 晶体管的特性曲线 1、共射输入特性曲线
iB f (uBE ) uCE 常数
某硅NPN管的共射输入特性曲线：
1）曲线是非线性的，也存在一段死区，当外加uBE小于死区电压 时，截止。
2）随着uCE的增大，曲线逐渐右移，而当uCE≥1V以后，各条输 入特性曲线密集在一起，几乎重合。因此只要画出uCE=1V的输入 特性曲线就可代表uCE≥1V后的各条输入特性。
4）击穿区 击穿区位于图右上方，
其中iB=0时的击穿电压 U(BR)CEO称为基极开路时集射极间击穿电压。
iC / mA 10
uCE = uBE iB =100 A
8
饱 和6 区
4
80 A
放
击
60 A
穿
大
区
40 A
2
区 20A
0
0 4 8 12 16 20
截止区
u CE / V
2.1.4 晶体管的主要参数 1. 电流放大系数
为放大区。此时iC ≈ βiB。
iC / mA 10
uCE = uBE iB =100 A
8
饱 和6 区
4
80 A
放
击
60 A
穿
大
区
40 A
2
区 20A
0
0 4 8 12 16 20 uCE / V
截止区
输出特性四个区域的特点:
3）饱和区 输出特性曲线中，uCE≤uBE的区域，即曲线的上升段组成
的区域称为饱和区。三极管各极之间近似看成短路。饱和时的 uCE称为饱和压降，用UCE(sat)表示。
谢谢观看100 A
8
饱 和6 区
4
华中科技大学模拟电子技术课件
半导体二极管
1. 半导体二极管的结构和符号 (2) 面接触型二极管
PN结面积大，一般用于 工频、大电流整流电路。
（a）面接触型 （b）集成电路中的平面型
（c）代表符号
华中科技大学文华学院
《模拟电子技术》
半导体二极管
1. 半导体二极管的结构和符号 2. 二极管的伏安特性 i IS (e
u / UT
华中科技大学文华学院
《模拟电子技术》
半导体二极管
1. 半导体二极管的结构和符号 在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。 二极管按结构分有点接触型、面接触型两大类。 (1) 点接触型二极管
PN结面积小，结电 容小，用于检波和 变频等高频电路。
点接触型二极管结构示意图
华中科技大学文华学院
《模拟电子技术》
• 低电阻 • 大的正向扩散电流
2. PN结外加反向电压
• 高电阻 • 很小的反向漂移电流
由此可以得出结论： PN结具有单向导电性。
华中科技大学文华学院
《模拟电子技术》
PN结的单向导电性
PN结的伏安特性
3. PN结的击穿
PN结的反向电压增加到一定数值 时，反向电流突然快速增加，此 现象称为PN结的反向击穿。 热击穿——不可逆 雪崩击穿 电击穿——可逆 齐纳击穿
充填空穴来实现的。 华中科技大学文华学院
《模拟电子技术》
1.1 半导体基础知识
• 半导体材料 硅Si和锗Ge • 半导体的共价键结构 • 本征半导体 • 杂质半导体 在本征半导体中掺入某些微量元素作为杂质， 可使半导体的导电性发生显著变化。
掺入的杂质主要是三价或五价元素。 掺入杂质的本征半导体称为杂质半导体。
(3) 结电容CJ
电子电工学——模拟电子技术 第四章 双极结型三极管及发达电路基础
4.1 双极结型三极管BJT
(Bipolar Junction Transistor)
又称半导体三极管、晶 体管，或简称为三极管。
分类： 按材料分：硅管、锗管 按结构分：NPN型、PNP型 按频率分：高频管、低频管 按功率分：小功率、大功率
半导体三极管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下:
3 D G 110 B
c
e V VCE
VCC
V
VBE
也是一组特性曲线
实验电路
1.共射极电路的特性曲线
输入特性 :iB=f(vBE)|vCE=const
(1)VCE=0V时，发射结和集电结均正偏，输入特性相当于两个PN结并联
(2)VCE=1V时，发射结正偏，集电结反偏，收集电子能力增强，发射极发
射到基区的电子大部分被集电极收集，从而使得同样的VBE时iB减小。
ICEO (1 )ICBO 值愈大，则该管的 ICEO 也愈大。
３．极限参数
(1) 集电极最大允许电流 ICM
过流区
当IC过大时，三极管的值要 iC
减小。在IC=ICM时，值下降 ICM
到额定值的三分之二。
PCM = iCvCE
(2) 集电极最大允许耗散功率 PCM
将 iC 与 vCE 乘 积 等 于 规 定 的 PCM 值各点连接起来，可得 一条双曲线。
利用IE的变化去控制IC，而表征三极管电流控制作用的参 数就是电流放大系数 。
共射极组态连接方式
IE UBE
+ Uo
-
49 IC 0.98(mA)
IB
20( A)
共射极接法应用我们得到的结论：
１、从三极管的输入电流控制输出电流这一点看来，这两 种电路的基本区别是共射极电路以基极电流作为输入控制 电流。 ２、共基极电路是以发射极电流作为输入控制电流。
模拟电子技术1.3晶体三极管.ppt
大部分电子收集到集电区。若继续增大uCE ，ic也不可能 明显增大，即iB基本不变。
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
模拟电子技术课件——常用半导体器件
三极管外形图
EXIT
模拟电子技术
二、三极管的电流放大作用
实现电流放大的外部条件
发射结正偏 集电结反偏
NPN管， VC> VB> VE PNP管， VE> VB> VC
仿真电路
EXIT
模拟电子技术
IB
0
0.02
0.04
0.06
IC
＜0.001
2.029
4.054
6.00
IE
＜0.001
2.047
4.094
主要要求：
了解晶闸管的基本知识 熟悉晶闸管的使用
EXIT
模拟电子技术
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
EXIT
模拟电子技术
一、晶闸管的外形、结构及符号
(a) 外形
A
四
层
G
半
K导 (b) 符号 体
A 阳极
三
P1
个
N1
PN
结
P2
控制极GG
N2
K 阴极
(c) 结构
EXIT
模拟电子技术
二、晶闸管的工作状态
P沟道
绝缘栅型 耗尽型 N沟道
P沟道
EXIT
模拟电子技术
二、结型场效应管 结构
EXIT
模拟电子技术
工作分析
EXIT
模拟电子技术
结论：
(1) JFET沟道中只有一种类型的多数载流子参与导 电，所以场效应管也称为单极型三极管； (2) JFET 栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此输入电阻很高； (3) JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制； (4)预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后，iD 趋于饱和。
EXIT
模拟电子技术
二、三极管的电流放大作用
实现电流放大的外部条件
发射结正偏 集电结反偏
NPN管， VC> VB> VE PNP管， VE> VB> VC
仿真电路
EXIT
模拟电子技术
IB
0
0.02
0.04
0.06
IC
＜0.001
2.029
4.054
6.00
IE
＜0.001
2.047
4.094
主要要求：
了解晶闸管的基本知识 熟悉晶闸管的使用
EXIT
模拟电子技术
螺栓型晶闸管
晶闸管模块
平板型晶闸管外形及结构
EXIT
模拟电子技术
一、晶闸管的外形、结构及符号
(a) 外形
A
四
层
G
半
K导 (b) 符号 体
A 阳极
三
P1
个
N1
PN
结
P2
控制极GG
N2
K 阴极
(c) 结构
EXIT
模拟电子技术
二、晶闸管的工作状态
P沟道
绝缘栅型 耗尽型 N沟道
P沟道
EXIT
模拟电子技术
二、结型场效应管 结构
EXIT
模拟电子技术
工作分析
EXIT
模拟电子技术
结论：
(1) JFET沟道中只有一种类型的多数载流子参与导 电，所以场效应管也称为单极型三极管； (2) JFET 栅极与沟道间的PN结是反向偏置的，因 此输入电阻很高； (3) JFET是电压控制电流器件，iD受vGS控制； (4)预夹断前iD与vDS呈近似线性关系；预夹断后，iD 趋于饱和。
三极管ppt课件完整版
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
《三极管特性曲线》课件
极电压不得超过0.3V。
在选择三极管时，需要根据电路 需求和安全使用范围进行选择， 以确保电路的正常运行和安全。
THANKS
感谢观看
详细描述
三极管的工作原理是通过在基极输入微弱的电流信号，控制集电极和发射极之间 的电流放大。这种放大作用使得三极管在电子线路中成为一个重要的信号放大元 件。
02
CATALOGUE
三极管特性曲线
输入特性曲线
总结词
描述三极管输入端电压与电流的关系
详细描述
输入特性曲线表示三极管输入端电压 与电流之间的关系。在不同的基极电 流下，曲线表现出非线性特征，反映 了三极管的非线性特性。
在开关电路中的应用
01
02
03
高速开关
利用三极管的高速开关特 性，可以实现高速的脉冲 信号传输和控制。
逻辑门电路
三极管可以组成基本的逻 辑门电路，如与门、或门 、非门等，用于实现数字 逻辑运算。
电机控制
在电机驱动电路中，可以 利用三极管的开关特性来 实现电机的启动、停止和 调速控制。
在振荡电路中的应用
温度对三极管特性曲线的影响
温度升高，三极管的电流放大倍数β 值增大，集电极-基极反向电流Iceo 增大，集电极-发射极反向电流Icbo 减小。
温度对三极管特性曲线的影响是显著 的，因此在分析三极管电路时，需要 考虑温度对三极管参数的影响。
不同类型三极管特性曲线的差异
NPN型和PNP型三极管在特性曲线方 面存在明显的差异。
CATALOGUE
三极管特性曲线的应用
在放大电路中的应用
信号放大
三极管特性曲线可以用来分析信号在 放大电路中的放大效果。通过选择适 当的静态工作点，可以实现对信号的 线性放大和非线性失真。
在选择三极管时，需要根据电路 需求和安全使用范围进行选择， 以确保电路的正常运行和安全。
THANKS
感谢观看
详细描述
三极管的工作原理是通过在基极输入微弱的电流信号，控制集电极和发射极之间 的电流放大。这种放大作用使得三极管在电子线路中成为一个重要的信号放大元 件。
02
CATALOGUE
三极管特性曲线
输入特性曲线
总结词
描述三极管输入端电压与电流的关系
详细描述
输入特性曲线表示三极管输入端电压 与电流之间的关系。在不同的基极电 流下，曲线表现出非线性特征，反映 了三极管的非线性特性。
在开关电路中的应用
01
02
03
高速开关
利用三极管的高速开关特 性，可以实现高速的脉冲 信号传输和控制。
逻辑门电路
三极管可以组成基本的逻 辑门电路，如与门、或门 、非门等，用于实现数字 逻辑运算。
电机控制
在电机驱动电路中，可以 利用三极管的开关特性来 实现电机的启动、停止和 调速控制。
在振荡电路中的应用
温度对三极管特性曲线的影响
温度升高，三极管的电流放大倍数β 值增大，集电极-基极反向电流Iceo 增大，集电极-发射极反向电流Icbo 减小。
温度对三极管特性曲线的影响是显著 的，因此在分析三极管电路时，需要 考虑温度对三极管参数的影响。
不同类型三极管特性曲线的差异
NPN型和PNP型三极管在特性曲线方 面存在明显的差异。
CATALOGUE
三极管特性曲线的应用
在放大电路中的应用
信号放大
三极管特性曲线可以用来分析信号在 放大电路中的放大效果。通过选择适 当的静态工作点，可以实现对信号的 线性放大和非线性失真。
三极管及其放大电路 ppt课件
② 基区：很薄（通常为几微米～几十微米），低
掺杂浓度；(薄牛肉)
c
③ 集电区： 掺杂浓度要比发 射区低；
面积比发射区大；
N
b
P
N
e
ppt课件
7
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
2.1.2 BJT的电流放大作用
1.三极管的偏置 为实现放大，必须满足三极管的内部结构和外部 条件两方面的要求。
c
N
输出特性曲线可以划分为三个区域： 饱和区——iC受vCE控制的区域，该区域内vCE的 数值较小。此时Je正偏，Jc正偏
iC /mA
pp2t课5件℃
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /2V0
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
饱和区——iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的数值较 小。此时Je正偏，Jc正偏。
2.极限参数 （1）集电极最大允许电流ICM 指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允 许的最大电流。
ppt课件
27
第2章 半导体三极管及其基本放大电路
（1）集电极最大允许电流ICM
指BJT的参数变化不超过允许值时集电极允许的最大电流。
（2）集电极最大允许功率损耗PCM
表示集电极上
过流区
允许损耗功率
Ii
Io
+
+
Rs Vi
放大电路 Ri (放大器)
Vo
RL
-
-
Ri
Ri决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大
小，即它决定了放大电路对信号源的要求。
Ri越大，Ii就越小，放大电路从信号源索取的电流越
小。放大电路所得到的输入电压Vi越接近信号源电压Vs。
模电课件：第三章三极管
动态：输入信号不为零时，放大电路的工作
状态，也称交流工作状态。
电路处于静态时，三极管个电极的电压、电
流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，
常称为Q点。一般用IB、 IC、和VCE （或IBQ、ICQ、 和VCEQ ）表示。
# 放大电路为什么要建立正确的静态？
3.2 共 射极放 大电路
5. 直流通路和交流通路 （思考题）
Rc CCbb22
TTT Cb2
VVCCCC
Rb
VBB
(d) ((bf))
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
用近似估算法求静态工作点 用图解分析法确定静态工作点
3.3.2 动态工作情况分析
交流通路及交流负载线 输入交流信号时的图解分析 BJT的三个工作区 输出功率和功率三角形
BJT的三种组态
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;
4. 共射放大
若 vI = 20mV 使 iB = 20 uA 设 = 0.98
则 iC iB
1 iB
1. 输入特性曲线
（以共射极放大电路为例）
iB=f(vBE) vCE=const
(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收
集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。
vCE = 0V vCE 1V
得到
且
IE= (1+ ) IB
IC
IB
三极管教学ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1.3.2 半导体三极管的工作原理
半导体半导体三极管有共有四种工作状态：
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
1、发射区的电子大量地扩散注 入到基区，基区空穴的扩散可 忽略。
发射结正偏
集电结反偏
外电场方向
NP
N
++++
e ++++ ++++
+++
c + + +
++++ -
++++
IE
b
+++
UBB RB UCC RC
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
很小的IB控制 IC IC = β IB
基极电流和集电极电流除直流分
量外还有交流分量，且iC = β iB。 放大电路是在ui的作用下，改变iB， 并通过iB控制直流电源供给集电极 电流iC，使其产生相应的交流分量， 并在足够大的RC上形成较大的电 压降，就有了可供输出的经放大
的交流电压uo。
2.
一旦外界条件改变到
不4、再因满集电足结这反偏两，个集条电区件和，基 则区形中成以少很上子小公在的结且式电与不场集作电再用结成下的立漂反移偏。，
晶体三极管输入和输出特性ppt课件
0.4 0.8 UBE(V)
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3、三极管共射组态的输入特性曲线
iB=f(uBE ,uCE)
以 VCE为参变量的输入特性曲线 ：
iB=f(uBE)| uCE=常数
ibU(μCEA=)0UCEU=C1E=10
BJT的输入特性曲线为一组曲线
U（BR）EBO
uBE
ICBO＋ICEO
（1）正向特性：
IB + -+ V1 V2
从结构看：
无论是NPN还是PNP管，都有两个PN结，三个区， 三个电极。
从电路符号看：
除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同， 但箭头方向都是由P指向N，即PN结的正向电流方向。
三、三极管的工作状态及其外部工作条件
发射结正偏，集电结反偏：放大模式（最常用）
发射结正偏，集电结正偏：饱和模式 （用于开关电路中）
在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ，主要 受正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE 近似无关。
注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于
它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流
方向相反，加在各极上的电压极性相反。
IE
N+ P N
IC IE
P+ N P
IC
IB - +- + V1 V2
ic=f (iB,uCE)
当 iB为某一常数时，可相应地测出一条输出特性曲线。 ic=f (uCE)|iB=常数。
故 NPN 三极管的输出特性曲线为一簇曲线。
饱合区：集电结正偏，发射结正偏 截至区：集电结和发射结都反偏。 iC 击穿区：uCE> U（BR）CEO
放大区：集电结反偏，发射结正偏
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3、三极管共射组态的输入特性曲线
iB=f(uBE ,uCE)
以 VCE为参变量的输入特性曲线 ：
iB=f(uBE)| uCE=常数
ibU(μCEA=)0UCEU=C1E=10
BJT的输入特性曲线为一组曲线
U（BR）EBO
uBE
ICBO＋ICEO
（1）正向特性：
IB + -+ V1 V2
从结构看：
无论是NPN还是PNP管，都有两个PN结，三个区， 三个电极。
从电路符号看：
除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同， 但箭头方向都是由P指向N，即PN结的正向电流方向。
三、三极管的工作状态及其外部工作条件
发射结正偏，集电结反偏：放大模式（最常用）
发射结正偏，集电结正偏：饱和模式 （用于开关电路中）
在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ，主要 受正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE 近似无关。
注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于
它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流
方向相反，加在各极上的电压极性相反。
IE
N+ P N
IC IE
P+ N P
IC
IB - +- + V1 V2
ic=f (iB,uCE)
当 iB为某一常数时，可相应地测出一条输出特性曲线。 ic=f (uCE)|iB=常数。
故 NPN 三极管的输出特性曲线为一簇曲线。
饱合区：集电结正偏，发射结正偏 截至区：集电结和发射结都反偏。 iC 击穿区：uCE> U（BR）CEO
放大区：集电结反偏，发射结正偏
三极管的特性曲线
三极管的特性曲线三极管外部各极电压和电流的关系曲线，称为三极管的特性曲线，又称伏安特性曲线。
它不仅能反映三极管的质量与特性，还能用来定量地估算出三极管的某些参数，是分析和设计三极管电路的重要依据。
对于三极管的不同连接方式，有着不同的特性曲线。
应用最广泛的是共发射极电路，其基本测试电路如图Z0118所示，共发射极特性曲线可以用描点法绘出，也可以由晶体管特性图示仪直接显示出来。
一、输入特性曲线在三极管共射极连接的情况下，当集电极与发射极之间的电压UBE 维持不同的定值时，UBE和IB之间的一簇关系曲线，称为共射极输入特性曲线，如图Z0119所示。
输入特性曲线的数学表达式为：IB＝f（UBE）| UBE = 常数GS0120由图Z0119 可以看出这簇曲线，有下面几个特点：（1）UBE = 0的一条曲线与二极管的正向特性相似。
这是因为UCE = 0时，集电极与发射极短路，相当于两个二极管并联，这样IB与UCE 的关系就成了两个并联二极管的伏安特性。
（2）UCE由零开始逐渐增大时输入特性曲线右移，而且当UCE的数值增至较大时（如UCE＞1V），各曲线几乎重合。
这是因为UCE由零逐渐增大时，使集电结宽度逐渐增大，基区宽度相应地减小，使存贮于基区的注入载流子的数量减小，复合减小，因而IB减小。
如保持IB为定值，就必须加大UBE ，故使曲线右移。
当UCE 较大时（如UCE ＞1V），集电结所加反向电压，已足能把注入基区的非平衡载流子绝大部分都拉向集电极去，以致UCE再增加，IB 也不再明显地减小，这样，就形成了各曲线几乎重合的现象。
（3）和二极管一样，三极管也有一个门限电压Vγ，通常硅管约为0.5～0. 6V，锗管约为0.1～0.2V。
二、输出特性曲线输出特性曲线如图Z0120所示。
测试电路如图Z0117。
输出特性曲线的数学表达式为：由图还可以看出，输出特性曲线可分为三个区域：（1）截止区：指IB=0的那条特性曲线以下的区域。
模拟电子技术基础第四版课件-第一章
60A 40A
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
20A IB=0 9 12 UCE(V)
(1-51)
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏，
3
IB>IC，UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
(1-52)
IC(mA ) 4 3
2
此1区00域A中 :
I,UB=B80E0<,ICA死=I区CEO 电压60，A称为 截止40区A。
变薄
+ P
－+ －+ －+ －+
内电场被削弱，多子 的扩散加强能够形成 较大的扩散电流。
_ N
外电场
R
内电场
E
(1-22)
2、PN 结反向偏置
_ P
变厚
－+ －+ －+ －+
内电场被被加强，多子
的扩散受抑制。少子漂
移加强，但少子数量有
限，只能形成较小的反
向电流。
+
N
内电场
外电场
R
E
(1-23)
3 PN 结方程
I
U
I I S (e UT 1)
U
三 PN结的击穿
(1-24)
四 PN结的电容效应
PN结高频小信号时的等效电路： rd
势垒电容和扩散电 容的综合效应
(1-25)
1. 2 半导体二极管
1.2. 1 半导体二极管的结构和符号
PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。
点接触型
触丝线
PN结
引线 外壳线
模拟电子技术三极管详解
振荡电路
振荡电路的基本原理 三极管在振荡电路中的应用 振荡电路的设计和调试 振荡电路在实际中的应用案例
调制与解调电路
调制：将信号转换为适合传输的形式
解调：将接收到的信号还原为原始信号
三极管在调制与解调电路中的应用：放大信号、控制信号、实现信号 转换
调制与解调电路中的三极管类型：双极型三极管、场效应三极管等
流变化
应用领域：广 泛应用于电子 技术、通信、 计算机等领域
三极管的工作原理
基本结构：由两 个PN结组成分为 发射极、基极和 集电极
工作状态：分为 截止区、放大区 和饱和区
电流关系：基极电 流IB、集电极电流 IC和发射极电流IE 之间的关系
放大作用：通过改 变基极电流IB来控 制集电极电流IC实 现信号放大
负载
放大电路的工 作原理：通过 改变三极管的 工作状态实现
信号的放大
放大电路的分 类：共射放大 电路、共集放 大电路、共基
放大电路
放大电路的应 用：音频放大、 视频放大、射
频放大等
开关电路
开关电路是三极管最常用的应用之一 三极管在开关电路中起到控制电流的作用 开关电路可以分为NPN型和PNP型两种类型 三极管在开关电路中的工作状态可以分为饱和区和截止区两种
03 三极管的种类和特性
NPN型和PNP型三极管
NPN型三极管：电流从基极流入从发射极 流出
PNP型三极管：电流从发射极流入从基极 流出
NPN型三极管：基极电流控制发射极电流
PNP型三极管：基极电流控制集电极电流
NPN型三极管：基极电流与发射极电流成 正比
PNP型三极管：基极电流与集电极电流成 正比
三极管型号的识别与代换
型号识别：根据三极管的外观、尺 寸、引脚数量等特征进行识别
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2.1 共射极放大电路
放大的概念
在电子技术中，利用晶体三极管组成放大
电路，其目的是将微弱的电信号 进行放大，
推动负载正常工作。例如，扩音机电路的示
意图如下：微弱 电信号
放
声音信号 话筒
大
器
主要讨论常用的基本放大电路的结构、工作原 理、分析方法及其应用。
2 放大电路基础
2.1 放大电路的基本概念 2.1.1 放大电路的基本框图 2.1.2 电压电流的符号和正方向的规定 2.1.3 放大电路的主要性能指标
+
+
（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。 0.2 0.4 0.6 0.8
u BE
(V)
（2）当uCE=1V时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复 合减少， 在同一uBE 电压下，iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。
（3）uCE ≥1V再增加时，曲线右移很不明显。
(2)输出特性曲线 iC=f(uCE) iB=const
电压的参考极性(+-)、电流的参考方向(进出)
2.1.3 放大电路的主要性能指标
基本概念：正弦波、傅立叶分解、基波、谐波
放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大输出幅值、通频 带、最大输出功率、效率、非线性失真系数
1) 放大倍数——表示放大器的放大能力
不失真的情况下，输出信号与输入信号的比值。放大器可分为四种类型， 所以有四种放大倍数的定义。
现以iB=60uA一条加以说明。
（1）当uCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。
（2） uCE ↑ → Ic ↑ 。
（3） 当uCE ＞1V后， 收集电子的能力足够强。 这时，发射到基区的电
i C(mA)
IB =100uA IB =80uA IB =60uA
子都被集电极收集，形
IB =40uA
成iC。所以uCE再增加， iC基本保持不变。
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
同理，可作出iB=其他值的曲线。
输出特性曲线可以分为四个区域:
饱和区——iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE＜0.7 V。
此时发射结正偏，集电结也正偏。两个正偏
截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。
此时，发射结反偏，集电结反偏。两个反偏
放大区——
饱和区
曲线基本平行等距。
此时，发射结正偏，
集电结反偏。
EB正偏，CB反偏
该区中有：
IC＝IB
i C(mA)
截止区
放大区
IB =100uA
IB =80uA IB =60uA IB =40uA
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
1.4.4 三极管的主要参数
1.4.3 三极管的共射特性曲线 1.4.4 三极管的主要参数
1.4.3 三极管的共射特性曲线
(1) 输入特性曲线 iB=f(uBE) uCE=const
硅 0.5V
iC
iB (uA)
死区电压 锗 0.1V
iB T
+
+
u BE -
+
=0V
40
uCE ＞ 1V 导通压降
硅 0.7V 锗 0.3V
IB =20uA IB=0 uCE (V)
一般取20~200之间
（2）共基极电流放大系数：
＝ IC
IE
＝ iC
iE
2.极间反向电流
（1）集电极基极间反向饱和电流ICBO
发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。
它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。
锗管：I CBO为微安数量级， 硅管：I CBO为纳安数量级。
c ICBO
+
（2）集电极发射极间的穿 +
透电流ICEO
b
基极开路时，集电极到发射
极间的电流——穿透电流 。
其大小与温度有关。 ICEO＝(1 )ICBO
ICEO e
3.极限参数
（1）集电极最大允许电流ICM
Ic增加时， 要下降。当值下降到线性放大区值
的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许
① U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般几伏～十几伏。
② U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大 反向电压。其值一般为几十伏～几百伏。
③ U（BR）CEO——基极开路 时，集电极与发射极之间
允许的最大反向电压。
U(BR)CBO
-
U(BR)EBO
电流ICM。
i C(mA)
（2）集电极最大允
PCM
IB =100uA
许功率损耗PCM
IB =80uA
集电极电流通过集
IB =60uA
电结时所产生的功耗，
IB =40uA
PC= ICUCE < PCM
IB =20uA
IB=0
u
CE
(V)
（3）反向击穿电压
BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种：
2.2 共射基本放大电路 2.2.1 电路的组成和元器件的作用 2.2.2 工作原理
作业：2-4
本章主要学习内容：
共射 三种基本放大电路 共基
共集 组成、工作原理、分析方法、性能指标、耦合方式、 频率响应、噪声分析
2.1 放大电路的基本概念 2.1.1 放大电路的基本框图
ii
+
RS
+
+
uS
u i
1.电流放大系数
i C (mA)
（1）共发射极电流放大系数：
IB =100uA
IC ＝ iC
IB
iB
IC 2.3mA 38 IB 60A
2.3
△ iC
1.5
＝ iC (2.3 1.5)mA 40 iB (60 - 40) A
△ iB
IB =80uA IB =60uA IB =40uA
U(BR)CEO
-
• 水龙头你肯定知道了
• 那水龙头有三个点 ：进水、 阀门、 出水， 我们 可以分别看成是三极管的 e b c极 然后你在理解 关于三极管的任何性质都很简单
• 比如三极管的饱和 你知道阀门大到最大了无论你 怎么做出水就那么多了也就是说水管里的流量不 可能再增大了 在比如三极管的截止 你把阀门关的 越小流出的水肯定越小了 当你把阀门关到一定程 度的时候水就不流了
-
-
+
信号源
放大电路
io
+
+
u o
RL
-
+
负载
组成部分：输入(信号源) +功能(放大)电路+输出（负载）+能量（电源）
放大电路定义：
放大电路分类
信号的强弱：小信号放大、大信号放大（功率放大） 频率成分：直流放大、低频放大、宽带放大、谐振放大
2.1.2 电压、电流的符号和正方向的规定
1) 电压、电流符号的规定 直流分量、交流分量、叠加 基本符号：大写字母表示直流量或有效值，小写字母表示随时间变化的量 下标符号：大写字母表示直流量和瞬时值，小写字母表示变化的分量 2) 电压、电流正方向的规定