2022-2023学年高二物理竞赛课件：晶体三极管

晶体三极管 晶体三极管 双极型三极管：Bipolar Junction Transistor 只有一种极性的载流子参与导电. 三极管 有两种极性的载流子参与导电. 单极型三极管 (场效应管)：Field Effect Transistor 按工作频率分：高频管、低频管 按功率分：小、中、大功率管 按材料分：硅管、锗管 按结构分：NPN型、PNP型 BJT的类型： 晶体三极管又称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管 一、BJT的结构和工作原理 二、BJT的静态特性曲线 三、BJT的主要参数 四、BJT的交流小信号模型 1.3.1　三极管的结构 　　 硅平面管 平面型(NPN) N e c N P b 二氧化硅 e 发射极 b基极 c 集电极 三极管结构示意图和符号　　(a)NPN 型 e c b 符号 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 集电极 c 基极 b 发射极 e N N P 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 集电极 c 发射极 e 基极 b 　 　 c b e 符号 N N P P N 　三极管结构示意图和符号　　(b)PNP 型 re BJT由两个PN结和三个电极构成 + + NPN管比PNP管应用更广泛，特别在一般的半导体集成电路中，NPN管性能优于PNP管，故重点讨论NPN管。 基区 发射区 集电区 发射结 集电结 发射极 基极 集电极 注意区分两者的符号 箭头方向表示电流的实际方向 BJT结构特点： （1）发射区高掺杂； （2）基区很薄，掺杂浓度很低(几微米); （3）集电区面积很大. 管芯结构剖面图 发射区 基区 集电区 + －－是BJT具有电流放大作用的内部因素 BJT的放大偏置 1、什么叫放大偏置？ 放大偏置——“发射结正偏、集电结反偏” P N P b c e + - + - UBE UCE b c e iC ie ib + - + - UBE UCE b c e iC ie ib N P N b c e 2、放大偏置时BJT三个电极电位之间的关系： 识别管脚和判断管型的依据 —是BJT具有电流放大作用的外部因素 例 ：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。 0.1V 0.78V -11.5V 1、基极电位UB居中（可先识别基极）； 3、NPN管：UC>UB>UE； PNP管：UC<UB<UE； B C E 该管为PNP型硅管 2、发射结正偏压降: |UBE| = 0.7（0.6）V （硅管） |UBE| = 0.3（0.2）V （锗管） 可识别发射极（所剩者即为集电极）；并判断管子材料； 识别管子类型（NPN/PNP） 例 ：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。 1、基极电位UB居中（可识别基极）； 3、NPN管：UC>UB>UE； PNP管：UC<UB<UE； 2、发射结压降: |UBE| = 0.7（0.6）V （硅管） |UBE| = 0.3（0.2）V （锗管） 可识别发射极——集电极；判断管子的材料； 识别管子类型（NPN/PNP） 7.5V 3.9V 3.2V B C E NPN型硅管 三极管内部结构要求： N N P e b c N N N P P P 　　1. 发射区高掺杂。 　　2. 基区很薄。且掺杂少。 　　三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结正偏，集电结反偏 3. 集电区面积大。 $