1.2三极管（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（人邮版）

第2节 三极管 一、三极管的结构及分类 二、三极管电流放大作用 三、三极管的特性曲线及主要参数 一、三极管的结构及分类 1．三极管的结构 如图1.23（a）所示为三极管实物图，如图1.23（b）所示为常见的三极管封装外形。三极管常采用金属、塑料或玻璃封装。 三极管是由两个PN 结构成的，两个PN 结将整个半导体基片分为3 个区——发射区、基区和集电区。由3 个区各引出一个电极，分别为发射极e、基极b 和集电极c。发射区与基区之间的PN 结称为发射结，集电区与基区之间的PN 结称为集电结。三极管按结构可分为NPN 型和PNP 型两类，它们的结构及图形符号如图1.24 所示，三极管文字符号为VT。 2．三极管的分类 三极管的种类很多，通常按以下方法进行分类。 （1）按半导体材料分，可分为硅管和锗管。硅三极管工作稳定性优于锗三极管，因此当前生产和使用的多为硅三极管。 （2）按内部基本结构分，可分为NPN 型和PNP 型两类。目前，我国制造的硅管多为NPN型（也有少量PNP 型），锗管多为PNP 型。 （3）按功率大小分，可分为小功率管、中功率管和大功率管。 （4）按工作频率分，可分为超高频管、高频管、低频管。 二、三极管电流放大作用 1．三极管的电流放大作用 （1）三极管电流分配关系。 IE = IB + IC （2）三极管电流放大作用。 ① IB 变化时IC 也跟着变化，IC 受IB 控制。 ② IC 与IB 之间的比值几乎是一个常数，用β 表示，β 称为共发射极直流电流放大系数。 ③ ΔIC 与ΔIB 的比值几乎是一个常数，用β 表示，β 称为共发射极交流电流放大系数。 归纳：三极管在一定的外界电压条件下所具有的IC 受IB 控制且二者成线性关系的特性，称为三极管的直流电流放大作用。而ΔIC 受ΔIB 控制且二者成线性关系的特性，称为三极管的交流电流放大作用。 2．具有电流放大作用的条件 三极管具有电流放大作用的外部条件是：发射结正偏，集电结反偏。即对NPN型，3 个电极上的电位分布是UC ＞ UB ＞ UE。 对于PNP 型，UC ＜ UB ＜ UE。 3．三极管的连接方式（组态） 三、三极管的特性曲线及主要参数 1．三极管伏安特性曲线（以共发射极组态为例） （1）三极管输入特性曲线。反映输入电流IB 与输入电压UBE 之间的关系曲线称为输入特性曲线，它以输出电压UCE 一定值作参考量。当UCE ≥ 1V之后，输入特性曲线基本重合。 通常，把三极管电流开始明显增长的发射结电压称为导通电压。在室温下，硅管的导通电压约为0.6 ～ 0.7 V，锗管的导通电压约为0.2 ～ 0.3V。 （2）三极管输出特性曲线。反映输出电流IC 与输出电压UCE 之间关系的曲线叫输出特性曲线，它以输入电流IB 一定值作参考量。 ① 截止区：IB = 0 的输出特性曲线以下的区域。这时各电极电流几乎全为零，三极管内部各极开路，即相当于开关断开。此时管压降UCE 近似等于电源电压。 ② 饱和区：每条曲线拐点连线左侧的区域。此时IC 已不再受IB 控制，三极管没有电流放大作用。三极管饱和时的UCE 值称为饱和压降，记作UCES，小功率硅管的UCES 约为0.3V，锗管约为0.1V，此时三极管的集电极、发射极间呈现低电阻，相当于开关闭合。 ③ 放大区：每条曲线的平直部分所构成的区域。在该区域三极管具有电流放大作用。在放大区的三极管IC 只受IB 控制，与UCE 几乎无关。 （3）温度对三极管伏安特性曲线的影响。温度对半导体材料的导电性能影响很大，所以温度对三极管的性能也会产生影响。 2．三极管主要参数 （1）电流放大系数。 ① 共发直流电流放大系数β。它是反映三极管直流电流放大能力强弱的参数，它的定义是当UCE 为常数时 ② 共发交流电流放大系数β。它是反映三极管交流电流放大能力强弱的参数，它的定义是当UCE 为常数时 （2）反向饱和电流。 ① 集—基反向饱和电流ICBO。它是指三极管发射极开路时，流过集电结的反向漏电电流。 ② 集—射反向饱和电流ICEO。它是指三极管基极开路时，集电极与发射极之间加上一定的电压时集电极的电流。ICEO 与ICBO 的关系为 ICEO = (1 + β ) ICBO 除以上参数外，还有一些三极管正常工作时所不能超越的极限参数。 $$