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晶体三极管-教案.ppt

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晶体三极管,晶体三极管:是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件。特点:管内有两种载流子参与导电。,特点:有三个电极,故称三极管。,,图 三极管外形,三极管的结构、分类和符号,一、晶体三极管的基本结构,1. 三极管的外形,2. 三极管的结构,图 三极管的结构图,工艺要求:发射区掺杂浓度较大;基区很薄且掺杂最少;集电区比发射区体积大且掺杂少。,特点:,有三个区——发射区、基区、集电区;,两个PN结——发射结(BE结)、集电结(BC结);,三个电极——发射极e(E)、基极b(B)和集电极c©;,两种类型—— P N P型管和NPN型管。,箭头:表示发射结加正向电压时的电流方向。 文字符号:V,图 三极管符号,二、晶体三极管的符号,三极管工作在放大状态的外部条件是:发射结加正向电压,集电结加反向电压。,2.1.2 三极管的工作电压和基本连接方式,一、晶体三极管的工作电压,三极管的基本作用是放大电信号。,图2.1.4 三极管电源的接法,有三种基本连接方式:共发射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共发射极接法。,二、晶体三极管在电路中的基本连接方式,如图2.1.5所示:,测量电路如图,2.1.3 三极管内电流的分配和放大作用,一、电流分配关系,表2.1.1,调节电位器,测得发射极电流、基极电流和集电极电流的对应数据如表2.1.1所示。,因IB很小,则 (2.1.2),(2.1.1),由表2.1.1可见,三极管中电流分配关系如下:,ICEO越小,三极管温度稳定性越好。硅管的温度稳定性比锗管好。,说 明:,1. 时, 。,称为集电极——基极反向饱和电流,见图2.1.7(a) 。一般 很小,与温度有关。,2. 时, 。,称为集电极——发射极反向电流,又叫穿透电流, 见图2.1.7(b)。,二、晶体三极管的电流放大作用,结论:,1.三极管的电流放大作用——基极电流 微小的变化,引起集电极电流 较大变化。,2.交流电流放大系数 ——表示三极管放大交流电流的能力(2.1.3),3.直流电流放大系数 ——表示三极管放大直流电流的能力(2.1.4),4.通常 , ,所以可表示为(2.1.5),考虑ICEO,则(2.1.6),三极管的参数是表征管子的性能和适用范围的参考数据。,2.1.5 三极管主要参数,电流放大系数一般在10~100之间。太小,放大能力弱,太大易使管子性能不稳定。一般取30~80为宜。,2.交流放大系数,1.直流放大系数,一、共发射极电流放大系数,1.集电极— —基极反向饱和电流ICBO。,反向饱和电流随温度增加而增加,是管子工作状态不稳定的主要因素。因此,常把它作为判断管子性能的重要依据。硅管反向饱和电流远小于锗管,在温度变化范围大的工作环境应选用硅管。,二、极间反向饱和电流,2.集电极— —发射极反向饱和电流ICEO。(2.1.7),三、极限参数,管子基极开路时,集电极和发射极之间的最大允许电压。当电压越过此值时,管子将发生电压击穿,若电击穿导致热击穿会损坏管子。,3. 集电极— —发射极间反向击穿电压V(BR)CEO,2. 集电极最大允许耗散功率PCM,1. 集电极最大允许电流ICM,三极管工作时,当集电极电流超过ICM时,管子性能将显著下降,并有可能烧坏管子。,当管子集电结两端电压与通过电流的乘积超过此值时,管子性能变坏或烧毁。,图2.1.11判别硅管和锗管的测试电路,2.1.6 三极管的简单测试,一、硅管或锗管的判别,图2.1.12估测β的电路,二、估计比较β的大小,NPN管估测电路如图2.1.12所示。,万用表设置在 挡,测量并比较开关S断开和接通时的电阻值。前后两个读数相差越大,说明管子的β越高,即电流放大能力越大。估测PNP管时,将万用表两只表笔对换位置。,NPN管估测电路如图2.1.13所示。所测阻值越大,说明管子的 越小。若阻值无穷大,三极管开路;若阻值为零,三极管短路。,三、估测ICEO,测PNP型管时,红、黑表笔对调,方法同前。,图2.1.13 I CEO的估测,将万用表设置在 或 挡,用黑表笔和任一管脚相接(假设它是基极b),红表笔分别和另外两个管脚相接,如果测得两个阻值都很小,则黑表笔所连接的就是基极,而且是NPN型的管子。如图2.1.14(a)所示。如果按上述方法测得的结果均为高阻值,则黑表笔所连接的是PNP管的基极。如图2.1.14(b)所示。,四、NPN管型和PNP管型的判断,图2.1.14基极b的判断,首先确定三极管的基极和管型,然后采用估测β值的方法判断c 、e极。方法是先假定一个待定电极为集电极
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