电子技术基础 第2版 教学课件 ppt 作者 陈梓城 孙丽霞 第2章
77页1、第二章 半导体三极管及其放大电路,第一节 晶体三极管,第二节 共射基本放大电路,第四节 分压式工作点稳定电路,第五节 共射放大电路的频率特性,第六节 共集电路和共基电路,第七节 场效应晶体管及其偏置电路,第八节 多级放大器,第三节 共射放大电路的图解分析,半导体三极管分为双极型三极管(Bipolar junction transistor,BJT)和单极型三极管。 双极型三极管又称为晶体三极管,简称三极管(或晶体管),它是多数载流子与少数载流子均参与导电的三极管。 单极型三极管又称为场效应管(Field effect transistor,FET),它工作时只有多数载流子参与导电。,第一节 半导体三极管,1三极管的分类 (1)按结构(导电类型)划分:NPN和PNP。 (2)按所用半导体材料划分:硅管和锗管。 (3)按用途划分:放大管和开关管。 (4)按工作频率划分:低频管和高频管。 (5)按功率大小划分:小功率管、中功率管、大功率管。,一、晶体三极管的结构与分类,2三极管的结构、电路符号,三极管结构与符号如图2-1所示。它们有三区:集电区、基区、发射区;三极:各对应引出的电极分别称为集
2、电极c(Collector)、基极b(Base)和发射极e(Emitter);两结:发射区与基区之间的PN结称为发射结Je,基区与集电区之间的PN结称为集电结Jc。,图2-1 三极管的内部结构与符号 a)NPN型 b) PNP型,注意: (1)两种管子的电路符号用发射极箭头方向的不同以示区别,箭头方向表示发射结正偏时发射极电流的实际方向。 (2)三极管具有信号放大作用。 (3)保证放大的制造工艺:基区很薄且掺杂浓度低,发射区掺杂浓度高,集电结的面积比发射结的面积大等。 (4)在使用时三极管的发射极和集电极不能互换。,3三极管命名方法参阅附录。 查表练习: 3AX85C、3DX200B、3AK10、3AG53E、3AD50A、3DD101C。,二、三极管的电流放大作用及其放大的基本条件,1三极管各极的电流分配,NPN型三极管的电流分配实验电路如图2-2所示,图中,IB为基极电流,IC为集电极电流,IE为发射极电流,它们的方向如图中箭头所示。UBE为发射结的正偏压,UCE为集电极与发射极之间的电压。,图2-2 三极管电流分配实验电路,调节实验电路的电位器RP可以改变UBE并产生相应的基极电
3、流IB,而IB的变化又将引起IC和IE的变化。每产生一个IB值,就有一组IC和IE值与之对应,该实验所得数据见表2-1。,由上表得出规律:IE=IB+IC,即发射极电流等于基极电流与集电极电流之和。,表2-1 三极管三个电极上的电流分配,2三极管的电流放大作用,由表2-1可知,当IB从0.02mA变化到0.03mA时, IC随之从1.14mA变化到了1.74mA,则两变化量之比(1.74-1.14)/(0.03-0.02)=60,说明此时三极管IC的变化量为IB的变化量的60倍。 (1)三极管的电流放大作用就是基极电流IB的微小变化控制了集电极电流IC较大的变化。 (2)三极管放大电流时,被放大的IC是由电源VCC提供的,并不是三极管自身生成的,放大的实质是小信号对大信号的控制作用。 (3)三极管是一种电流控制器件。,3三极管放大的基本条件,(1)放大的偏置条件:Je正偏,Jc反偏。 (2)NPN管具有放大作用时的电位关系:UCUBUE; PNP管:UCUBUE。,三、晶体三极管的伏安特性曲线,三极管的各个电极上电压和电流之间的关系曲线称为三极管的伏安特性曲线或特性曲线。常用的是输入特
4、性曲线和输出特性曲线。三极管在电路中的连接方式(组态)不同,其特性曲线也不同。用NPN型管组成的共射特性曲线测试电路如图2-3所示。,图2-3 三极管共射特性曲线测试电路,(一)输入特性曲线(Input characteristic curves),共射输入特性曲线方程式:iB=f(uBE)uCE=常数。图2-4为NPN型硅管3DG4的共射输入特性曲线。,(1) uCE0:c极与b极相连,相当于两个二极管并联,输入特性曲线与二极管伏安特性曲线的正向特性相似。(2)uCE1V:曲线右移。(3) uCE1V:曲线与uCE=1V时的曲线近乎重合。实际中,通常就用uCE1V这条曲线来代表。(4)三极管放大状态的依据:硅管uBE=0.7V,锗管uBE=0.2V。,图2-4 共射输入特性,(二)输出特性曲线(Output characteristic curves),1方程 输出特性曲线方程式:iC= f(uBE)iB=常数。,2输出特性曲线测试 测试时,先调节RP1使iB为某一值固定不变,再调节RP2,得到与之对应的uCE和iC值,根据所对应的值可在直角坐标系中画出一条曲线。重复上述步骤,可得不
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