《半导体三极管R》PPT课件

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半导体三极管课件PPT

2、温度每升高 1C，UBE将减小 –(2~2.5)mV，即晶体管具有负温度系数。
3、温度每升高 1C，增加 0.5%~1.0%。
1.6 光电器件
1. 6. 1 发光二极管
符号
当在发光二极管（LED）上加正向电压，并有足够大的正向电流时，就能发出可见的光。这是由于电子与空穴复合而释放能量的结果。
例：在UCE= 6 V时，在 Q1 点IB=40A, IC=1.5mA；在 Q2 点IB=60 A, IC=2.3mA。
IC(mA ) 4
3
Q2
2
Q1
1
03 6 9
在 Q1 点，有
100A 80A
IC IB
1.5 0.04
37.5
60A 由 Q1 和Q2点，得
40A 20A IB=0
Δ Δ
IC IB
表示晶体管特性的数据称为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。
1. 电流放大系数
当晶体管接成发射极电路时，
直流电流放大系数
___
IC
注意：
IB
交流电流放大系数
Δ Δ
IC IB
和的含义不同，但在特性曲线近于平行等
距并且ICE0 较小的情况下，两者数值接近。
常用晶体管的值在20 ~ 200之间。
3） IC IB
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，是CCCS器件。
3.三极管内部载流子的运动规律
集电结反偏，
C
有少子形成的
反向电流ICBO。
ICBO ICE
N

3半导体三极管ppt课件

（3〕集电区收集扩散过来的电子集电极所加的是反向电压，这样集电结
形成一个由集电区指向基区的电场，使集电区的电子和基区的空穴很难通过集电结，但这个电场对基区扩散到集电结边缘的电子却有很强的吸引力，可使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集，形成集电极电流IC。
另一方面，根据反向PN结的特性，当集电结加反向电压时，基区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用下形成反向漂移电流，这部分电流决定了少数载流子浓度，称为反向饱和电流ICBO，它的数值是很小的，这个电流对放大没有贡献，而且受温度影响很大，容易使管子工作不稳定，所以在制造过程中要尽量设法减小ICBO。
iC VCC Rc
ICQ
斜率
1
R c// R L
斜率 - 1
Q
IBQ
Rc
V C EQ
VCC vCE
载流子的传输过程
（1〕发射区向基区注入电子
由于发射结外加正向电压，因此这时发射区的多数载流子电子不断通过发射结扩散到基区，形成发射极电流IE，其方向与电子流动方向相反。
（2〕电子在基区中的扩散与复合由发射区来的电子注入基区后，在基区中
形成了一定的浓度梯度，靠近发射结附近浓度最高，离发射结越远浓度越小。因而，电子就要向集电结的方向扩散，在扩散过程中又会与基区中的空穴复合，同时接在基区的电源VEE的正端则不断从基区拉走电子，好像不断供给基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走的电子数目相等，使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基区电流IB，所以基极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。
三极管的结构与符号：
• 3.1.2 BJT的电流分配与放大原理
• 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。 • 外部条件：发射结正偏，集电结反偏。 • 1. 内部载流子的传输过程

第3章半导体三极管及其放大电路 113页PPT

三极管的组态
• 三极管有三个电极，可视为一个二端口网络，其中两个电极构成输入端口、两个电极构成输出端口，输入、输出端口公用某一个电极。根据公共电极的不同，三极管组成的放大电路有3种连接方式，通常称为放大电路的三种组态，即共基极、共发射极和共集电极电路组态，如图3-4所示。
08.09.2019
输入电压u i 为微弱变化的电压信号，它引起三极管基极电流的变化，其变化量为 i b ，若输入交流电压 u i 变化量为 ui 40 mV ，使 i b 变化 ib 20 μA ，使集电极电流 ic 变化 ic ib 2 mA ，其中 (100) 称为共发射极交流电流放大系数(其数值和共发射极直流电流放大系数接近，即在
第3章晶体三极管及其放大电路
08.09.2019
基本要求
• 1）熟悉晶体三极管结构、工作原理及特性曲线；
• 2）掌握基本放大电路的静态和动态分析，即静态工作点和交流性能参数（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）的计算；多级放大电路的分析和计算；
• 3）了解放大电路的频率特性等。
08.09.2019
1．电流放大倍数 1）直流电流放大系数 2）交流电流放大系数
IC iICB
iB
2．极间反向电流
1）集电极－基极之间的反向饱和电流 ICBO 2）集电极－发射极之间的穿透电流 I CEO
3．集电极最大允许电流 ICM 4．集电极－发射极之间反向击穿电压 U (BR) CEO
5．集电极最大允许功率损耗 PCM
（2）饱和区
三极管工作在饱和区时，其 uCE 1V ，此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。管子进入饱和区后， iC iB ，此时下降， uCE 很小，一般对于硅管典型值 UCE 0.3V ，锗管典型值 UCE 0.1V 。在放大电路中应避免三极管工作在饱和区，而在数字电路中，由于 uCE 很小，三极管视作开关闭合状态。

《半导体三极体管》PPT课件

在实际应用中， uCE ≥ 1的所有情况用一条曲线代替。
这是因为uCE＝1时，其收集能力已经相当强，几乎能收集发
射区发射过来的全部电子。换句话说，当uBE保持不变的情
况下，uCE≥1时的所有曲线几精乎选课重件p合pt 。
9
（2）输出特性
饱和区
ic/mA
IB=100μA
iC f（uCE ） IB常数
精选课件ppt
1
7-1-1 基本结构
1.结构示意图及有关术语
BJT管是由co两ll个ecPtNo结r构成的电子元件，其结构如图所示
集电结
base
发射结
N P N+
emitter
集电区
基区C b
B
V（T）
E
发N射PN区型电路符号
c
P
C
NB
V（T）
P+
E
e
PNP型电路符号
BJT管有三个掺杂区，即发射区、基区及集电区，
-
ICE
ICBO
IBE
IE
IE
发射结 IBE =IE－ICE （4）精选课件ppt
+ EC
-
5
（3）IC与IE的关系把IE代入（2）得
IC= IE+ ICBO
IE =IC－ICBO
IC＞＞ICBO
IE = IC IC /IE = 为恒小于1得正数。
（4）IC与IB的关系
由IE =IC－ICBO 得
7-1 半导体三极管
三极管是组成放大电路的核心元件，三极管根据工作原理的不同分为双极型 BJT（Bipolar Junction Transister）和单极型 FET（FieldEffect Transistor）两大类。

半导体三极管PPT课件

2、输出特性曲线
（4）关于输出特性曲线的结论：
偏置条件
（NPN）
①三极管各工作状态下，三个电极的电位关系
截止状态发射结反偏集电结反偏
VB≤VE
放大状态
发射结正偏集电结反偏 VC＞VB＞VE
饱和状态
发射结正偏集电结正偏 VB＞VE，VB＞Vc
（PVE
VB＜VE，VB＜VC
NO.1 三极管的特性曲线
2、输出特性曲线
（2）输出特性曲线测试电路： ①测试步骤：每一个IB对应一条IC-VCE曲线，通过调节RP1可以得到很多个IB 的值，相应地得到很多条IC-VCE曲线。所以，三极管的输出特性曲线是一族曲线。
NO.1 三极管的特性曲线
2、输出特性曲线
（3）输出特性曲线测试结果： ①截止区。（非线性区）偏置条件：发射结反偏或零偏，集电结反偏。特点：三极管处于截止状态。IB=0，IC=ICEO≠0， ICEO为穿透电流。截止区越小，管子性能越好
NO.1 三极管的特性曲线
2、输出特性曲线
（2）输出特性曲线测试电路： ①测试步骤：
比如：滑动RP1,使IB 固定为0 ，再调节RP2让VCE从0开始增加，记下相应的IC值。得到IB =0A这一条输出特性曲线。
再比如：滑动RP1,使IB固定为40uA，再调节RP2让VCE从0开始增加，记下相应的IC值。得到IB =40uA这一条输出特性曲线。
NO.1 三极管的特性曲线
1、输入特性曲线
（2）输入特性曲线测试电路： ①测试步骤：
比如：滑动RP2,使VCE固定为1V，再调节RP1让VBE从0开始增加，记下相应的IB值，得到VCE=1V这一条输入特性曲线。
再比如：滑动RP2,使VCE固定为3V，再调节RP1让VBE从0开始增加，记下相应的IB值，得到VCE=3V这一条输入特性曲线。

半导体三极管讲解课件

PART 03
半导体三极管的应用
在电子设备中的应用
01
02
03
放大器
半导体三极管作为放大元件，用于信号的放大和处理，如音频放大器、视频放大器等。
开关电路
三极管作为开关元件，用于控制电路的通断，如逻辑门电路、继电器等。
振荡器
三极管用于产生高频振荡信号，如石英晶体振荡器、 LC振荡器等。
详细描述
极间反向电流的大小反映了三极管的反向隔离性能，对三极管的稳定性、噪声和功耗等都有影响。在选择三极管时，应尽量选择极间反向电流较小的型号。
噪声系数
总结词
噪声系数是指三极管在工作时产生的内部噪声与输入信号之间的比值。
详细描述
噪声系数的大小反映了三极管内部噪声对信号的影响程度。在选择三极管时，应尽量选择噪声系数较小的型号，以确保信号的传输质量和稳定性。
封装与测试
封装
将制作好的三极管进行封装，以保护其免受外界环境的影响。
测试
对封装好的三极管进行电气性能测试，确保其满足设计要求。
PART 05
半导体三极管的特性参数
电流放大系数
总结词
电流放大系数是衡量三极管放大能力的重要参数，表示基极输入电流对集电极输出电流的控制程度。
详细描述
电流放大系数也称为β值，表示集电极电流的变化量与基极电流变化量之比。它是衡量三极管放大能力的重要参数，数值越大，表示三极管的放大能力越强。
PART 02
半导体三极管的工作状态
截止状态
总结词
电流几乎为零
详细描述
当三极管基极无输入信号时，由于基极没有电流，因此集电极和发射极之间的电流几乎为零，三极管处于截止状态。此时，三极管相当于一个断开的开关。

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。

半导体器件半导体三极管幻灯片PPT

和
iC随uCE变化很大？
区
为什么进入放大
放大区
状态，iC曲线几乎是横轴的平行线？
截止区
3、晶体管的三个工作区域
状态截止放大
发射结
＜UBE(th) ≥ UBE(th)
集电结反偏反偏
饱和
≥ UBE(th)
正偏
IC 0(ICEO)
βiB
＜βiB
硅:UCES ≈0.3V 锗: UCES ≈0.1V
例：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位U1、U2、U3分别为： 1〕U1=3.5V、U2=2.8V、 U3=12V 2〕U1=6V、 U2=11.8V、 U3=12V 判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定e、b、c。
NP 放 N大 V CV ： BV E PN 放 P:大 V CV BV E
穿透电流
ICIB(1） ICBO ICEO (1） ICBO
3、极限参数：ICM、PCM、U
〔BR〕CEO
最大集电极耗散
功率PCM=iCuCE
最大集电极电流
平安工作区
c-e间击穿电压
五、温度对三极管的影响
T(℃ ) ICE O
uB不 E 变 iB，时iB 即不变 uB E 时
六、电路模型 1、大信号模型
半导体器件半导体三极管幻灯片PPT
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一、三极管的构造和符号 c
b
集电极c
NPN e 基极b c

2半导体三极管37页PPT

1、输入特性曲线 IBf(UBE )UCE 常数
特点:非线性
IB(A) 80 60 40
20 O 0.4
UCE1V
正常工作时发射结电压： NPN型硅管
UBE 0.6~0.7V PNP型锗管
UBE 0.2 ~ 0.3V
0.8 UBE(V)
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第2章半导体三极管
IE = IB + IC
0.10 3.95 4.05
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。
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第2章半导体三极管
二、晶体三极管的特性曲线
即管子各电极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。
少子运动形成反
向电流ICBO。
C IC
ICBO
N
IBB
P
RB
EB
进入P 区的电子少部分与基区的空穴
复合，形成电流IB ，
多数扩散到集电结。
N E IE
从基区扩散来的电子进入集电区和集电区多子的运动一
块形成ICE。
EC
发射结正偏，发射区多子电子大量的向基区运动，并
形成发射极电流IE。
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C B
注意：和的含义不同，但在特性曲线近于平行等距并且
ICE0 较小的情况下，两者数值接近。
常用晶体管的值在20 ~ 200之间。
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第2章半导体三极管
（2）.共基极电流放大系数
以三极管的基极作为输入回路和输出回路的公共端,称为共

半导体二极管三极管和场效应管课件

场效应管的类型与特性
场效应管的应用
工作原理的比较
01
02
半导体二极管
半导体三极管
03 场效应管
特性的比较
半导体二极管
场效应管
正向导通电压低，反向截止电流小，响应速度快。
输入阻抗高，噪声低，功耗低，但频率特性较差。
半导体三极管
电流放大倍数高，频率特性好，但功耗较大。
应用场景的选择
三极管的类型与特性
全面了解不同类型的三极管及其特性
按结构可分为NPN和PNP型，按材料可分为硅管和锗管。不同类型的三极管具有不同的特性，如电流放大倍数、频率响应等。此外，三极管的参数还包括最大允许功耗、最大反向电压等。
三极管的应用
场效应管的结构与工作原理
场效应管是一种电压控制型器件，其核心结构包括源极、栅极和漏极。工作原理基于电场效应，通过改变栅极电压来控制源极和漏极之间的电流。
半导体材料
总结词
常用的半导体材料有硅、锗、硒、磷等元素半导体以及化合物半导体，如砷化镓、磷化镓等。
详细描述
硅是最常用的半导体材料，具有稳定的化学性质和较高的电子迁移率，广泛用于集成电路、太阳能电池等领域。锗也是一种常用的半导体材料，其电子迁移率高于硅，但稳定性较差。此外，硒、磷等元素半导体以及化合物半导体在特定领域也有应用。
半导体二极管
01
半导体三极管
02
场效应管
பைடு நூலகம்03
THANKS
感谢观看
半导体二极管三极管和场效应管课件
• 场效应管 • 三种器件的比较与选择
半导体的定义与特性
总结词
半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻率随温度、光照和杂质含量等因素的变化而变化。

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i i
C=常UC数B
E
通常认为：，
3. 特征频率fT ：使β的数值下降到1的信号频率。
三、极限参数 1. 最大集电极耗散功率PCM 2. 最大集电极集电极电流ICM
3. 极间反向击穿电压
1.3.5 温度对晶体管特性及参数的影响
一、温度对ICBO的影响二、温度对输入特性的影响
温度升高时， ICBO增大。
1、场效应管的输出特性 iD f uDS |UGS 常数
此区域中 :
iD=0, 称为夹
断区。
该区域中：曲线近似为不同斜率的直线，称为可变电阻区。
直线斜率的倒数为d-s间的等效电阻。该电阻值
随uGS改变而改变。
此区域内:
iD仅与uGS有关。
故称为恒流区（饱和区）。
二、结型场效应管的特性曲线
集电结
基极
NPN型
iB
iC
PNP型
iB
iC
【】内容回顾
iE
iE
发射极箭头的方向为射极电流的方向
注意：NPN型与PNP型三极管符号的区别
【】 1.3.2 晶体管的电流放大作用
内容回顾
一、晶体管内部载流子的运动
晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。
1. 发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流IE
(3) 截止区： UBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0
1.3.4 晶体管的主要参数
一、直流参数
1. 共射直流电流放大系数β
IC ICEO IC
IB
IB
2. 共基直流电流放大系数α
IC IE
二、交流参数
1. 共射交流电流放大系数β= 2. 共基交流电流放大系数 α=
ii=CB 常UCE数
2、场效应管的传输特性 iD f uGS |UDS 常数
iD
I
DSS
(1
U
uGS
GS (off
)
)2
(UGS(off ) uGS 0)
三极管与场效应管的比较
N 沟道结型场效应管
NPN 型三极管
温度升高时，
三、温度对输出特性的影响
特性曲线左移
温度升高时，特性曲线上移
【例1 】判断以下三极管的工作状态。
4V
0.3V
4V
0
0.7V
0.7V
0
0.7V
0
放大
0
饱和
0
截止
4V
倒置
【例3】测得放大电路中六只晶体管的直流电位如图所示。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管。
解题思路
作业： P70 1.9
(1)放大区：发射结正偏，集电结反偏。
电流关系： IC=IB , 且 IC = IB
电压关系：
U E （ UNBPN)UC
（PUNCP）U B U E
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
电流关系： IB>IC
电压关系：
U（B NUPNC ) UE
（PNUPE) UC UB
UCES 0.3V
IB(A)
80
开启电压： 60 硅管0.5V， 40
导通电压：硅管(0.7V)
UBE0.6~0.8V,
锗管(0.2V)
锗管0.1V。 20
UBE0.1~0.3V。
0.4 0.8 UBE(V)
UCE增大，特性曲线右移；当 UCE>1V后，曲线基本不变化
2. 输出特性
4 3 2
iC f uCE |IB 常数
80A
60A
40A
20A IB=0 12 UCE(V)
4 临界饱和线 3
2 1
： 100A
UCEUBE,
80A
集 I电B>I结C，正偏，60A
40A
UCES0.3V
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
发射结正偏，集电结正偏。
输出特性三个区域的特点:
结型场效应管JFET
绝缘栅型场效应管MOS
1.4.1 结型场效应管的结构和工作原理一、结构和工作原理
D 漏极
G
栅极
S 源极
N沟道
D 漏极
G
栅极
S 源极
P沟道
二、工作原理
1. UDS＝0，UGS对导电沟道的影响
UGS 沟道变窄，当
增大U到GS 一定值，耗尽
层闭合。 -------- 夹断电压
U GS (off )
(1)三极管处于放大状态
(2)确定基极和发射极
(3)确定三极管为硅管还是锗管 (4)确定为何种类型
总结：
1、掌握三极管的电流分配关系。 2、掌握三极管的外特性曲线。 3、掌握三极管三种工作状态的电压
和电流关系及工作状态的判别。
作业：习题P70 1.9
1.4 场效应管 ( FET )
场效应管与双极型晶体管不同，它是多子导电，输入阻抗高，温度稳定性好。场效应管有两种:
2、当UGS(off) <UGS<0,UDS对iD的影响
当UDS＝0时，多
iD
子不会定向移动iD＝0。
UDS>0时，UDS
iD 耗尽层的宽度
不同。
当UDS ＝ UGS(off)出现预夹断，如果UDS 夹断区加长， iD不变。
综上所述:
(1)在uDS < uGS-UGS(off)
模拟电子技术基础
信息科学与工程学院·基础电子教研室
五、稳压二极管及应用
稳压管的符号
【】内容回顾
3. 稳压管的稳压条件必须工作在反向击穿状态；
流过稳压管的电流在IZ和IZM之间。
【】 §1.3
双极型晶体管
1.3.1 晶体管的结构和类型
内容回顾
发射区基区集电区
e 发射极
c
集电极
发射结 b
的情况下, 对应于不同
的UGS ，d - s间等效成
iiDD
不同阻值的电阻。
(2)当uDS使uGD = uGS(off)
时，d - s之间预夹断。
(3)当uDS使uGD < uGS(off）
时，iD几乎仅仅决定于
uGS ，而与uDS无关。可以把iD近似看成uGS控制
的电流源。
二、结型场效应管的特性曲线
2. 扩散到基区的自由电子与空穴的复合运动形成
基极电流IB
3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC
二、晶体管的电流分配关系
IE IC IB
IC IB IE (1 )IB
1.3.3 晶体管的共射特性曲线
IB
A
+
RB
V UBE
-
IC
mA
+
RC
EC
V UCE
-
EB
实验线路
1. 输入特性 iB f uBE |UCE 常数
IC(mA )
100A
此区域(截止区)
IB=0,
80A
IC=ICEO≈0, 60A
UBE< 开启电4压0A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
此区域满足4
IC=IB称为3
线性区（放大区） 2
UBE>0 UCE>UBE
1
IC(mA )
3 6 9 发射结正偏，集电结反偏。
IC只1与00IB有A 关， IC=IB