单元7 模块二 晶体管的基本原理分析与检测（课件）- 《电工电子技术与技能》同步教学（机工版·2019）

单元七常用半导体器件 模块一半导体及半导体二极管 模块二晶体管的基本原理分析与检测 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 【学习目标】 回 1.掌握晶体管工作导电特性 回 2.了解晶体管结构、特性、命名方法 回 3.掌握晶体管基本作用和主要参数 【能力目标】 1.能够分析和判断晶体管工作状态 2.能目测晶体管管脚极性 3.能用万用表电阻挡检测晶体管 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 【知识探究】 1.晶体管的结构、符号和类型 按照两个PN结的组合方式不同，晶体管分为NPN型和PNP 型两大类，其结构和图形符号如图所示 集电极 集电极 集电区、 集电结 集电区 集电结 基区 基区 基极 基极 发射结 发射结 发射区 发射区 发射极 发射极 (a)NPN型 (b)PNP型 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 高類三级管第4脚 外壳作为集电极， 接地，起屏蔽作用 有助于散热 实物图 小型望封 小型金属封装的三极管 中功率三极管 大功率三极管 型 式三极管 常见的三极管外形 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 类型： (1)依据制造材料的不同，分为锗管和硅管。硅管受温度影响小，性 能稳定，用得较为广泛。 (2)依据晶体管内部结构的不同，分为NPN型和PNP型两类。硅管多 数是NPN型，且采用平面工艺制造：锗管多数PNP型，且采用合金工艺制 造。 (3)依据工作频率不同，分为高频管（工作频率≥3MHZ)和低频管 (工作频率<3MHZ) o (4)依据功率不同，分为小功率管（耗散功率和<1W)大功率管（耗散 功率和≥1W)。 (5)依据用途的不同，分为普通管和开关管。 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 2.晶体管的电流放大作用 要使晶体管具有正常的电流放大作用，必须在其发射结上加正向电压 在集电结上加反向电压。由于NPN型PNP型晶体管极性不同，所以外加电 压的极性也不同，如图所示。 Rc Rc NPN Rb Ucc 立bb 亭Ubb a)NPN型三极管 b)PNP型三极管 根据基尔霍夫定律，将晶体管用以假想的封闭曲面包围起 来，则流进封闭曲面的电流应等于流出封闭曲面的电流。在 NPN型晶体管中IB、Ic是流进，在PNP型晶体管中IB、Ic是流出。 无论是NPN型还是PNP型，都是 IE =Ic+I8 电流放大作用 B= △Ic △IB 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 3.晶体管的伏安特性 IB/mA Ic/mA 0.6 IB=120pA 饱和区 0.4 大 I8=80uA 区 0.2 ,△1B=40uA △1c=2mA 18=4044 0.2 0.40.60.8 UBE/V 1B=0 6 8 10 截止区 UCE/V (a)输入特性曲线 (b)输出特性曲线 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 1. 截止区：lc≈O,称它为穿透电流lco,集电极与发射极之间相当于断路。 2.放大区为平直部分的线性区域，几乎与横轴平行。需要的条件是发射结正偏， 集电结反偏。这个区域的特点是一B定时，c的大小与基本无关，具有恒流特性： IB改变时，lc也随着改变，lc受lB控制，具有电流放大作用，△Ic=B△IB。c极与e极 之间的等效电阻线性可变，相当于一可变电阻。电阻的大小受基极电流控制。基 极电流增大，c极与e极之间的等效电阻变小，反之则大。 3.饱和区输出特曲线的左侧阴影部分，包括曲线的上升和弯曲部分。条件是发 射结和集电结都处于正偏状态，此区特点是UcE很低，lc不受IB控制，三极管失去 放大作用，集电极和发射极相当于一个接通的开关。 模块二晶体管的基本原理分析与检 测 4.晶体管的主要参数 (1)电流放大系数 共发射极交流电流放大系数 B 共发射极直流电流放大系数hE (2)极间反向电流 集电极一基极反向饱和电流IcB0 集电极一发射极反向饱和电流Ico (3)极限参数 集电极最大允许电流IcC 反向击穿电压U(BRCEO 集电极最大耗散功率PcM