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简介
这是一个关于晶体三极管的作用PPT课件,包括了双极型半导体三极管的结构,双极型半导体三极管电流的分配与控制,双极型半导体三极管的电流关系,双极型半导体三极管的特性曲线,半导体三极管的参数,半导体三极管的型号等内容,半导体三极管有两大类型,一是双极型半导体三极管 二是场效应半导体三极管 2.1 双极型半导体三极管 2.1.1 双极型半导体三极管的结构 2.1.2 双极型半导体三极管电流的分配 与控制 2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系 2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线 2.1.5 半导体三极管的参数 2.1.6 半导体三极管的型号 2.1.1双极型半导体三极管的结构 双极型半导体三极管的结构示意图如图02.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。 图 02.01 两种极性的双极型三极管 双极型三极管的符号在图的下方给出,发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的,实际上发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄,其厚度一般在几个微米至几十个微米,欢迎点击下载晶体三极管的作用PPT课件哦。
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半导体三极管有两大类型, 一是双极型半导体三极管 二是场效应半导体三极管 2.1 双极型半导体三极管 2.1.1 双极型半导体三极管的结构 2.1.2 双极型半导体三极管电流的分配 与控制 2.1.3 双极型半导体三极管的电流关系 2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线 2.1.5 半导体三极管的参数 2.1.6 半导体三极管的型号 2.1.1双极型半导体三极管的结构 双极型半导体三极管的结构示意图如图02.01所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。 图 02.01 两种极性的双极型三极管 双极型三极管的符号在图的下方给出,发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。 从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的,实际上发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄,其厚度一般在几个微米至几十个微米。 2.1.2 双极型三极管的电流分配与控制 双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。 若在放大工作状态:发射结外加正向电压,集电结外加反向电压。 发射结加正偏时,从发射区将有大量电子向基区扩散,形成发射极电流,与PN结中的情况相同。 从基区向发射区也有空穴的扩散运动,但其数量小,这是因为发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低,被复合的机会较少。又因基区很薄,在集电结反偏电压的作用下,电子在基区停留的时间很短,很快就运动到了集电结的边上,进入集电结的结电场区域,被集电极所收集,形成集电极电流。在基区被复合的电子形成基极电流。 另外因集电结反偏,使集电结区的少子形成漂移电流ICBO。于是可得如下电流关系式: 三极管放大的实质 2.1.3双极型半导体三极管的电流关系 (1)三种组态 双极型三极管有三个电极,其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出,这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态,见图02.03。 (2)三极管的电流放大系数 对于集电极电流 IC 和发射极电流 IE 之间的关系可以用系数来说明,定义: 2.1.4 双极型半导体三极管的特性曲线 这里,B表示输入电极,C表示输出电极,E表示公共电极。所以这两条曲线是共发射极接法的特性曲线。 iB是基极输入电流,vBE 是基极输入电压,加在B、E两电极之间。 iC是输出电流,vCE是输出电压,从C、E 两电极取出。 共发射极接法的供电电路和电压——电流关系如图02.04所示。 简单地看,输入特性曲线类似于发射结的伏安特性曲线,现讨论iB和vBE之间的函数关系。因为有集电结电压的影响,它与一个单独的PN结的伏安特性曲线不同。 为了排除vCE的影响,在讨论输入特性曲线时,应使vCE=const(常数)。 共发射极接法的输入特性曲线见图02.05。其中vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。当vCE≥1V时, vCB= vCE - vBE>0,集电结已进入反偏状态,开始收集电子,且基区复合减少, IC / IB 增大,特性曲线将向右稍微移动一些。但vCE再增加时,曲线右移很不明显。曲线的右移是三极管内部反馈所致,右移不明显 说明内部反馈很小。输入 特性曲线的分区: (2)输出特性曲线 共发射极接法的输出特性曲线如图02.06所示,它是以iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明,当vCE=0 V时,因集电极无收集作用,iC=0。当vCE 稍增大时,发射结 虽处于正向电压之下, 但集电结反偏电压很小 时,如: vCE < 1 V vBE =0.7 V vCB= vCE- vBE= <0.7 V 集电区收集电子的能力 很弱,iC主要由vCE决定。 图02.06共发射极接法输出特性曲线 输出特性曲线可以分为三个区域: 2.1.5 半导体三极管的参数 半导体三极管的参数分为三大类: 直流参数 交流参数 极限参数 (1)直流参数 ①直流电流放大系数 1.共发射极直流电流放大系数 =(IC-ICEO)/IB≈IC / IB vCE=const 在放大区基本不变。在共发射极输出特性曲线上,通过垂直于X轴的直线(vCE=const)来求取IC / IB ,如图02.07所示。在IC较小时和IC较大时, 会有所减小,这一关系见图02.08。 ②极间反向电流 1.集电极基极间反向饱和电流ICBO ICBO的下标CB代表集电极和基极,O是open的字头,代表第三个电极E开路。它相当于集电结的反向饱和电流。 图02.09 ICEO在输出特性曲线上的位置 2.共基极交流电流放大系数α α=IC/IE VCB=const 当ICBO和ICEO很小时, ≈、 ≈,可以不加区分。 (3) 极限参数 ① 集电极最大允许电流ICM 如图02.08所示,集电极电流增加时, 就要下降,当 值下降到线性放大区 值的70~30%时,所对应的集电极电流称为集电极最大允许电 ②集电极最大允许功率损耗PCM 集电极电流通过集电结时所产生的功耗, PCM= ICVCB≈ICVCE, 因发射结正偏,呈低阻,所以功耗主要集中在集电结上。在计算时往往用VCE取代VCB。 ③反向击穿电压 反向击穿电压表示三极管电极间承受反向电压的能力,其测试时的原理电路如图02.11所示。 1.V(BR)CBO——发射极开路时集电结击穿电压。下标BR代表击穿之意,是Breakdown的字头,CB代表集电极和基极,O代表第三个电极E开路。 由PCM、 ICM和V(BR)CEO 在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区,见图02.12。 2.1.6 半导体三极管的型号国家标准对半导体三极管的命名如下: 3 D G 110 B 表02.01 双极型三极管的参数
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