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1、半导体三极管及其应用,第 2 章,2.1晶体管的结构、特性和参数,2.1.1 晶体管的结构与电流放大作用,2.1.2 晶体管的伏安特性曲线,2.1.3 晶体管的主要参数,2.1.3 晶体管的使用常识,教学目标,了解 晶体管的结构,理解晶体管特性及主要参数,掌握晶体管的管脚识别方法,晶体管外形,(Semiconductor Transistor),2.1.1 晶体管结构与电流放大,一、结构、类型,发射极 E,基极 B,集电极 C,发射结,集电结,基区,发射区,集电区,emitter,base,collector,NPN 型,PNP 型,分类：按材料分：硅管、锗管按结构分：NPN、PNP按使用频率
2、分：低频管、高频管按功率分：小功率管 1 W,二、电流放大原理,1.三极管放大的条件,内部条件,发射区掺杂浓度高,基区薄且掺杂浓度低,集电结面积大,外部条件,发射结正偏集电结反偏,2.满足放大条件的三种电路,共发射极,共集电极,共基极,IE=IC+IB,3.电流放大作用,例1：在某放大电路中，测量三极管各管脚电流如图所示，判别各管脚名称，NPN型还是PNP型，求的大小？,解：放大状态 IE=IB+IC所以：脚是基极 脚是集电极 脚是发射极且为PNP管。=（6.1-0.1）/0.1=60,例2：用万用表测得处在放大状态的晶体三极管三个电极的对地电位是U1=3V，U2=12V，U3=3.7V试据此
3、判断晶体三极管的管脚、材料与类型。,根据发射结在放大时是正向压降，U1、U3两极电压差为0.7 V，可判断此为硅管;12V电压的管脚为集电极;集电极电位VC是最大值，故为NPN型;由NPN管放大时要求VCVBVE知，第1脚是发射极，第3脚是基极,2.1.2 晶体管的伏安特性曲线,一、输入特性,输入回路,输出回路,与二极管特性相似,特性基本重合,特性右移,导通电压 UBE(on),硅管：(0.6 0.8)V,锗管：(0.2 0.3)V,取 0.7 V,取 0.2 V,二、输出特性,当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。,此区域中UCEUBE,集电结正偏，IBIC，UCE0.3V
4、称为饱和区。,此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，称为截止区。,输出特性三个区域的特点:,放大区：发射结正偏，集电结反偏。即,(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：,(3)截止区：发射结反偏或零偏，,临界饱和时：uCE=uBE,饱和时：uCE uBE,UCE(sat)=,0.1 V(锗管),0.3 V(硅管),例3：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k 当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？,当USB=-2V时：,IB=0，IC=0,IC最大饱和电流：,Q位于截止区,例3：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k 当USB=-
5、2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？,IC ICmax(=2mA)，Q位于放大区。,USB=2V时：,USB=5V时:,例3：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k 当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？,Q 位于饱和区，此时IC 和IB 已不是 倍的关系。,三、温度对特性曲线的影响,1.温度升高，输入特性曲线向左移。,温度每升高 1C，UBE(2 2.5)mV。,2.温度升高，输出特性曲线向上移。,T1,T2,温度每升高 1C，(0.5 1)%。,输出特性曲线间距增大。,O,2.1.3 晶体管的主要参数,一、电流放大系数,1.共发射极电流放
6、大系数,直流电流放大系数,交流电流放大系数,一般为几十 几百,2.共基极电流放大系数,1 一般在 0.98 以上。,Q,二、极间反向饱和电流,CB 极间反向饱和电流 ICBO，,CE 极间反向饱和电流 ICEO。,三、极限参数,1.ICM 集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。,U(BR)CBO 发射极开路时 C、B 极间反向击穿电压。,2.PCM 集电极最大允许功率损耗,PC=iC uCE。,3.U(BR)CEO 基极开路时 C、E 极间反向击穿电压。,U(BR)EBO 集电极开路时 E、B 极间反向击穿电压。,U(BR)CBO,U(BR)CEO,U(BR)EBO,(P34)已知:ICM=
7、20 mA,PCM=100 mW，U(BR)CEO=20 V，当 UCE=10 V 时，IC mA当 UCE=1 V，则 IC mA当 IC=2 mA，则 UCE V,10,20,20,一、晶体管命名方式,第一部分,数字,电极数,2 二极管,3 三极管,第二部分,第三部分,字母(汉拼),材料和极性,A 锗材料 N 型,B 锗材料 P 型,C 硅材料 N 型,D 硅材料 P 型,A 锗材料 PNP,B 锗材料 NPN,C 硅材料 PNP,D 硅材料 NPN,字母(汉拼),器件类型,P 普通管,W 稳压管,Z 整流管,K 开关管,U 光电管,X 低频小功率管,G 高频小功率管,D 低频大功率管,A
8、 高频大功率管,第四部分,第五部分,数字,序号,字母(汉拼),规格号,例如：,2CP 2AP 2CZ 2CW,3AX31 3DG12B 3DD6 3CG 3DA 3AD 3DK,常用小功率进口三极管,9011 9018,2.1.4 半导体三极管使用基本知识,2.1.4 半导体三极管使用基本知识,二、外型及引脚排列,三、晶体管识别与检测,1.根据外观判断极性；,3.用万用表电阻挡测量三极管的好坏，PN 结正 偏时电阻值较小(几千欧以下)，反偏时电阻 值较大(几百千欧以上)。,插入三极管挡(hFE)，测量 值或判断管型 及管脚；,指针式万用表,在 R 1 k 挡进行测量。,红表笔是(表内)负极，黑
9、表笔是(表内)正极。,注意事项：,测量时手不要接触引脚。,数字万用表,注意事项：,红表笔是(表内电源)正极；黑表笔是(表内电源)负极。NPN 和 PNP 管分别按 EBC 排列插入不同的孔。需要准确测量 值时，应先进行校正。,2.插入三极管挡(hFE)，测量 值或判断管型及管脚。,四、晶体三极管的选用,1.根据电路工作要求选择高、低频管。,2.根据电路工作要求选择 PCM、ICM、U(BR)CEO，应保证：,PC PCm ICM Cm U(BR)CEO VCE,3.一般三极管的 值在 40 100 之间为好，9013、9014 等低噪声、高 的管子不受此限制。,4.穿透电流 ICEO 越小越好，硅管比锗管的小。,
