《晶体三极管特性》PPT课件

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《晶体三极管》课件

晶体三极管的分类
有两种主要的晶体三极管类型：PNP和NPN。
2. 晶体三极管的工作原理
1
简单电路
晶体三极管可以作为放大器、开关和振荡器在各种电路中发挥作用。
2
放大器电路
晶体三极管可以放大信号的幅度，使其更适合其他电路的输入。
3
开关电路
晶体三极管可以控制电流的通断，用于构建开关电路。
3. 晶体三极管的应用
5. 晶体三极管的优缺点
1 优点
小巧、高频响应、低功耗、可靠性高、成本低。
2 缺点
温度敏感、容易受到噪声干扰、容易烧毁。
6. 结论
总结
晶体三极管是一种重要的电子元器件，广泛应用于各种电路和电子设备中。
展望
随着科技的发展，晶体三极管不断改进，将在更广泛的领域发挥作用。
《晶体三极管》PPT课件
晶体三极管是电子学中重要的元器件之一，本课件将介绍晶体三极管的结构、工作原理、应用、特性以及优缺点，帮助您全面了解晶体三极管。
1. 介绍晶体三极管
ห้องสมุดไป่ตู้
什么是晶体三极管？
晶体三极管是一种半导体器件，可用作放大，开关和振荡器。
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个不同掺杂的半导体区域构成：发射区，基区和集电区。
放大器
晶体三极管可用于构建各类放大器，如音频放大器、射频放大器等。
开关
晶体三极管可以用于构建数字电路和模拟电路中的开关。
振荡器
晶体三极管可以作为振荡器的关键元件，产生无线电频率信号。
4. 晶体三极管的特性
基本参数
• 电流放大倍数 • 最大可承受电压 • 最大可承受功率
变化规律
• 输入特性曲线 • 输出特性曲线 • 电流-电压关系

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

2024版15三极管ppt课件(完整)pptx

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。
18
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。
31
THANKS
感谢观看
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晶体三极管特性课件

4
3
2
1
N
P
N 当基区的电子浓度增加到 4 时：集电极电流达到临界饱和：ICS 基区中电子积累所需时间：t r
电子浓度深饱临饱放大正偏
5
继续增加：当i b继续增加：发射结发射有余发射有余， IB≥IBS 时，发射结发射有余，集电极收集不足过剩电子在基区积累，收集不足。电极收集不足。过剩电子在基区积累， 4→5。如 4→5。这段时间就是存储时间 t s
t
0
t
VCC C1 RC
那么如何保证三极管可靠工作？ R1、R2、外加负偏压－VBB及Vi 外加负偏压－就依靠合理选择基极偏置电阻来保证。共同决定三极管工作状态，共同决定三极管工作状态，保证三极（设计问题）管在开关方波的作用下可靠工作于饱截止两种状态。当Vi = 0 时：画截止等效电路和、截止两种状态。
反相器负载有两种情况：流进反相器的电流叫灌流负载。记做 i OI 灌流负载。灌流负载流出反相器的电流叫拉流负载。记做 i op 拉流负载。拉流负载如何衡量反相器带负载能力？如何衡量反相器带负载能力？反相器在正常工作条件下：饱和状态：VO = 0.3V,反相器所允许最大灌电流IOCM是多少？ I 截止状态：VO = V CL，反相器所允许最大拉电流IOPM是多少？ I
VCC ic RC
iC = 0
icmax VCC = RC
vi
RB ib
vo
三极管开关和二极管开关一样，都存在开关惰性。三极管在作开关运用时，三极管饱和及截止两种状态不是瞬时完成。因为三极管内部存在着电荷建立和消散过程。
VI Vb 2 0 Vb1 t
iC
iCMAX

晶体三极管的主要特性课件

不会转化另一个结的电流。它们对正向控制作用来说都是无
用的。称为晶体三极管的寄生电流。
3 、对晶体三极管来说要减小寄生电流。以保证受控载
流子的传输效率，即提高放大性能。
通过上面的分析可知，在制造晶体三极管时，必须满足下列条件： 1 、发射结为不对称结。 2 、基区的宽度很窄。 3 、集电结的面积大于发射结的面积。
N
P
E IE IEn
IEp
R1
IB
V1
B
N
ICn1
ICn2 ICp
ICBO
R2 V2
IC C
N
P
E IE IEn
IEp
N
ICn1
ICn2 ICp
ICBO
IC C
R1
IB
V1
B
R2 V2
（1）、发射区向基区注入载流子的过程：
发射结正偏后，形成的正向扩散电流，是由发射区和基
区得多子通过PN结而形成。
即 IEn + IEp 方向由P区指向N区式中 IEn 为电子电流； IEp 为空穴电流。
3 、截止状态：定义为发射结外加反偏电压，集电结外加反偏电压。这两种模式呈现受控开关特性，实现开关电路的基础。
第一节放大模式下晶体三极管
————————的工作原理
1、内部载流子传输过程：
N
P
N
E
C
B
晶体三极管的两个PN结是通过基区产生耦合作用，连接在一起的。
以NPN型晶体三极管为例：分析：晶体三极管处于放大模式下，载流子传输过程。
N
P
E IE IEn
IEp
N
ICn1
ICn2 ICp

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三极管截止等效电路：
e
所以可以利用三极管饱和、截止状态作开关。
三极管PN结四种偏置方式组合
发射结(be结) 集电结(bc结)
正偏
反偏
正偏
正偏
反偏
反偏
反偏
正偏
工作状态
放大状态饱和状态截止状态倒置状态
RB
vi i b
+3V -1V
VCC=6V
i c RC
2KΩ vo
β=50
根据VCC和RC值，在输出特性曲线上画一条负载线。
三极管饱和条件：
IC / mA
饱和区
5 4
IB2 80uA
3
放大区IB1 40uA
2
1
IB 0 截止区
0
2468
VCE /V
发射结正偏：VBE 0,VB VE 集电结正偏：VBC 0,VB VC
i b ≥ IBS
基极电位高于发射级、集电极电位。
三极管饱和特点：
IC /
当VCE减少到一定程度后，集电结收集载流子的能力减弱，造成发射结“发射有余，集电结
二极管开关的通断是受两端电压极性控制。
三极管开关的通断是受基极 b 控制。
C
1、三极管的三种工作区域
IC / mA
B
饱和区
5 4
IB2 80uA
E
IB 0 截止区
0
2468
VCE /V
C B
E
饱和区——iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的
数值较小，一般vCE＜0.7 V(硅管)。此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。
t 0
VCC
ic
实际情况下： Vi = - Vb1 时：T 截止 i b ≈ 0 i c ≈ 0
RB
vi i b
RC
vo
输入由－Vb2上跳到＋Vb1,T由止→放大→饱和。
输入由＋Vb2下跳到-Vb1,由饱和→放大→止。
需要经历四个时间：
VI
延迟时间: i c 由0上升到0.1 i c max
Vb 2
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。
IC / mA
5 4 3 2
饱和区
放大区——iC平行于vCE轴的区域，
IB2 80uA
曲线基本平行等距。
放大区IB1 40uA
此时，发射结正偏，集电结反偏，电压大于
1
IB 0 截止区
0.7 V左右(硅管) 。
T由导通→截止需要的时间：tOff=ts+tf 0
td tr
ton
ts t f
toff
t
电子浓度
临饱 4
放大 3
2
正偏 1
N
P
用基区电荷分布图说明
1
当输入三极管由截止进入饱和过程： 0
发射结由：反偏→正偏所需时间 td 发射结正偏后：
正向偏压
基极驱动电流发射区扩散到基区电子数
由小到大变化
集电极收集的电子数
0
2468
VCE /V
IC / mA
饱和区
三极管工作在放大区。
5 4
三极管放大条件：
3
发射结正偏：VBE 0,VB VE
2 1
集电结反偏：VBC 0,VB VC 0
放大特点：
IB2 80uA
放大区IB1 40uA
IB 0 截止区
2468
VCE /V
三极管有放大能力，i c ＝βi b
不考虑管压降时的等效电路
等效于开关闭合
IC / mA
饱和区
三极管工作在截止区，IB= 5
0曲线以下。
4
IB2 80uA
三极管截止条件：
3
发射结、集电结均反偏。
2 1
VBE≤0 VBC<0
0
放大区IB1 40uA
IB 0 截止区
2468
VCE /V
I B 0、IC 0、VC VCC
b
c
三极管相当于开路等效于开关断开
5 4 3
收集不足”，集电极电流IC不再 2
mA
饱和区
IB2
放大区IB1
80uA 40uA
服从IC=βIB的规律。
1
IB 0 截止区
三极管饱和时的等效电路： 0 2 4 6 8 VCE /V
b
c
b
c
硅管 0.7V + 锗管 0.3V VBES-
+ 硅管 0.3V -VCES 锗管 0.1V
e
e
基极电流IB对集电极电流IC有很强的控制作用,IC=βIB。从特性曲线上可以看出，在相同的VCE条件下，IB有很小的变化量ΔIB，IC就有很大的变化量ΔIC。
三极管工作在饱和区。饱和区 VCE 比较小，也就是 IC 受 VCE 显著控制区。即将输出曲线直线上升和弯曲部分划为饱和区。
饱和时集电极电流：
ICS
VCC RC
临界饱和时基极电流： Ibs
Ics
VCC
RC
首先求出基极电流 ib ? 然后求出临界饱和时基极电流： Ibs ? ib Ibs 三极管工作在饱和状态，大的越
多，饱和的越深。
ib Ibs
三极管工作在放大状态
Vbe 0 三极管工作在截止状态
理想情况下：（饱和、截止动作瞬时完成） VCC
Vi = －Vb1时：T 截止 Vi = ＋Vb2时：T 饱和
iC 0
ic max
VCC RC
ic
RC
RB
vo
vi i b
三极管开关和二极管开关一样，都
VI
存在开关惰性。三极管在作开关运用时， Vb2
三极管饱和及截止两种状态不是瞬时完
0
t
成。因为三极管内部存在着电荷建立和消散过程。
Vb1
iC iCMAX
N 当基区的电子浓度增加到 4 时：
集电极电流达到临界饱和：ICS 基区中电子积累所需时间：t r
电子浓度
深饱 5
临饱 4 放大 3
2
正偏 1
N ib1 P
当i b继续增加： IB≥IBS 时，发射结发射有余，集
电极收集不足。过剩电子在基区积累，如 4→5。这段时间就是存储时间 t s
1
分析输入信号由： 0
上升时间: i c 由0.1 i c max上升到0.9 i c max
0 Vb1
t
存储时间: i c 由 I c max下降到0.9 i c max
iC
iCMAX
下降时间:i c 由0.9 i c max下降到0.1 i c max 0.9iCMAX
T由截止→导通需要的时间：tON =t +t d r0.1iCMAX
希望基极驱动电流i b 1很大，加速三极管由截止向饱和转变，缩短上升时间 t r ，减少延迟时间，提高工作速度。
虽然i b1增加带来td、 t r 减小。同
N 时也会使 t s 增加。要求驱动电流不
ic / mA
VCC RC
120uA 100uA 80uA 60uA 40uA 20uA
VCE /V
当Vi < 0 时：三极管截止，工作在特性曲线A点。
当 i b＝60μA时
i C = βi b =50X60=3mA
ICS
VCC RC
6 2K
3mA
T 临界饱和
当i b>60μA时
i C 几乎不变。三极管进入饱和区。