项目三 组装多级放大电路（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

项目三 组装多级放大电路 任务一 利用三极管组装单级放大电路 任务二 组装多级放大电路 任务一 利用三极管组装单级放大电路 任务分析 半导体三极管也称为晶体三极管，是电子电路中最重要的器件，其主要功能是电流放大和开关作用。在模拟电子线路中，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，在数字电子线路中，它可以用作开关元件。三极管的种类很多，并且不同型号各有不同的用途。通过学习三极管的结构、用途、放大电路，达到了解三极管的选用方法，熟悉三极管组成的放大电路之目的，并能够把它运用到实践中去 知识1 晶体三极管的结构及分类 三极管又称晶体管，它由两个PN结(集电结和发射结)构成。按PN结的结构来分，三极管可分为NPN管和PNP管两大类。NPN型三极管是因其半导体排列顺序为N、P、N而得名的，它的中间层为P型半导体，上下层为N型半导体。同样PNP型三极管也有两个PN结。在三极管的电路符号中，射极上标有箭头，代表发射结电流的实际方向。晶体管的三个电极叫发射极、基极和集电极，分别用e、b和c表示，如图 晶体三极管的种类很多,按材料和极性分有硅材料的NPN与PNP三极管，锗材料的NPN与PNP三极管；按用途分有高频放大管、中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林顿管、带阻尼的三极管等； 按功率分有小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管；按工作频率分有低频三极管、高频三极管和超高频三极管；按制作工艺分有平面型三极管、合金型三极管、扩散型三极管；按外型封装的不同可分为金属封装三极管、玻璃封装三极管、陶瓷封装三极管、塑料封装三极管等 知识2 晶体三极管的特性和主要参数 1．晶体三极管的特性 三极管的基本特性是电流放大性。基极电流有一个很小的变化，集电极电流就有一个较大的变化。三极管具有电流放大能力的基本条件是发射结处于正向偏置状态，集电结处于反向偏置状态， 2．三极管的特性曲线 1 输入特性曲线 2 输出特性曲线 3 晶体三极管的主要参数 入特性曲线是指三极管在VCE保持不变的前提下，基极电流IB和发射结压降VBE之间的关系。由于发射结是一个PN结，具有二极管的属性，所以，三极管的输入特性与二极管的伏安特性非常相似。一般说来，硅管的门坎电压约为0.5V，发射结充分导通时，VBE约为0.7V；锗管的门坎电压约为0.2V，发射结充分导通时，VBE约为0.3V。如图 输出特性曲线是指三极管在输入电流IB保持不变的前提下，集电极电流IC和VCE之间的关系，如图所示。当IB不变时，IC不随VCE的变化而变化；当IB改变时，IC和VCE的关系是一组平行的曲线族，并有截止、放大、饱和三个工作区 ①截止区 IB=0特性曲线以下的区域称为截止区。此时，三极管的发射结电压小于门坎电压，三极管截止。 ②放大区 当EB增大而使三极管的发射结导通时，就会出现IB。此时，若IB增大，IC按IC=βIB的关系进行增大，三极管进入放大区。在放大区，三极管具有电流放大作用，此时三极管的发射结处于正偏，集电结处于反偏。 ③饱和区 对于硅管来说，当VCE 降低到小于0.7V时，集电结也进入正向偏置状态，集电极收集电子的能力将下降，此时IB再增大，IC几乎不再增大了，三极管失去了电流放大作用，此时，称三极管饱和，这种工作状态称为饱和状态。 在饱和状态下，集电极电流不受基极电流控制， IC=βIB的关系也不再成立 三极管的参数是使用与选用三极管时的重要依据，主要有： （1）集电极-基极反向电流 当发射极开路，在集电极与基极间加上规定的反向电压时,集电结中的漏电流就称集电极-基极反向电流（ICBO）。此值越小表明晶体管的热稳定越好。一般小功率管约10μA左右，硅管更小些。 （2）集电极-发射极反向电流 当基极开路时，在集电极与发射极之间加上规定的反向电压时，集电极的漏电流就是集电极-发射极反向电流（ICEO），也称穿透电流。此值越小越好，硅管一般较小，约在1μA以下。如果测试中发现此值较大，此管就不宜使用。 (3)极限参数 ①集电极最大允许电流Icm。当三极管的β值下降到最大值的一半时，管子的集电极电流就称为集电极最大允许电流。实际应用时Ic要小于ICM。 ②集电极最大允许耗散功率PCM。当三极管工作时，由于集电极要耗散一定的功率而使集电结发热，当温度过高时就会导致参数的变化，甚至烧毁晶体管。为此，规定晶体管集电极温度升高到不至于将集电结烧毁所消耗的功率，称为集电极最大耗散功率。使用时为提高PCM值，可给大功率管子加上散热片。散热片越大其PCM值就提高得越多。 ③集电极-发射极反向击穿电压BUCEO。当基极开路时，集电极与发射极之间允许加的