7.1 半导体三极管(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（电子工业版）

第7章 半导体三极管及其放大器 知识目标 1. 了解三极管的结构及分类，熟悉其外形和符号，掌握三极管的电流分配关系，理解放大原理。 2. 掌握三极管的输入特性和输出特性，及其主要参数的意义。 3. 掌握单级低频放大器的组成和工作原理，会用估算法分析放大器。 4. 了解多级放大器的组成及工作原理。 5. 了解功率放大器的工作原理，掌握选择功放管的原则。 6. 了解放大器产生失真的原因，熟悉常见的失真波形，掌握消除失真的方法。 技能目标 1. 会用万用表判别三极管的类型、电极，检测其质量。 2. 能用理论方法、测量方法估算放大器的性能指标。 3. 能判断基本放大器的工作状态，并能对其进行简单调试。 4. 能对放大器的简单故障进行判断和排除。 第7章 半导体三极管及其放大器 7.1 半导体三极管 7.2 基本放大器 7.3 共集放大器与共基放大器 7.4 多级放大器 7.5 功率放大器 7.6 实验与技能训练 7.1 半导体三极管 半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一大类物质的总称。 具有下列特性： （1）热敏特性。 （2）光敏特性。 （3）掺杂特性。 7.1.1 三极管的结构和分类 1．三极管结构 7.1 半导体三极管 7.1.1 三极管的结构和分类 2．三极管分类 按结构分为NPN和PNP管 按工作频率分为低频管（3MHz以下）和高频管（不低于3MHz） 按允许最大功耗分为小功率管（耗散功率小于1W）、大功率管（耗散功率不低于1W）和中功率管 按用途分为放大管、开关管和功率管 按管芯材料分为硅管、锗管和化合物管 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 1．三极管用于放大的条件 三极管用于放大的条件是：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 NPN管：UC＞UB＞UE；PNP管：UC＜UB＜UE。 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 2．三极管的三种组态 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 3．三极管的电流放大作用 实验电路如图所示，调节电阻RB1，以改变iB，并可测得相应的iC和iE值，将数据填入下页表中。 7.1 半导体三极管 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 3．三极管的电流放大作用 由表可以得出以下结论： （1）三极管电流分配关系 iE＝iB＋iC，且iB<<iC和iB<<iE，iE≈iC。 iB（mA） 0 0.01 0.02 0.03 0.05 iC（mA） 0.01 0.56 1.14 1.74 2.91 iE（mA） 0.01 0.57 1.16 1.77 2.96 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 3．三极管的电流放大作用 由表可以得出以下结论： （1）三极管电流分配关系 定义 称为三极管共发射极直流电流放大系数。 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 3．三极管的电流放大作用 （2）当iB有微小变化时，能引起iC较大变化，这种现象称为三极管具有电流放大作用。 三极管电流放大的实质是：iC的变化受iB控制，并且ΔiC＞＞ΔiB。 定义 称为三极管的共发射极交流电流放大系数。 7.1 半导体三极管 7.1.2 三极管的电流放大作用 3．三极管的电流放大作用 （3）当iB＝0时，iC＝iE≠0。 令iB＝0时iC＝ICEO，则ICEO称为穿透电流。 7.1 半导体三极管 7.1.3 三极管的特性曲线 1．输入特性曲线 7.1 半导体三极管 7.1.3 三极管的特性曲线 2．输出特性曲线 7.1 半导体三极管 7.1.3 三极管的特性曲线 3．三极管的工作区 （1）截止区 （2）饱和区 （3）放大区 截止区与饱和区的等效电路如图。 7.1 半导体三极管 7.1.4 三极管的主要参数 1．电流放大系数 2．极间反向电流 （1）集电极-基极反向饱和电流ICBO （2）穿透电流ICEO 3．极限参数 （1）集电极最大允许电流ICM （2）集电极-发射极间击穿电压U(BR)CEO （3）集电极最大允许功率损耗PCM 4．频率参数 （1）截止频率fβ （2）特征频率fT 7.1 半导体三极管 7.1.4 三极管的主要参数 例 设ICM＝4.5mA，U(BR)CEO＝40V，PCM＝80mW，在图（a）所示曲线上确定三极管能够安全工作的区域。 解：确定安全工作区如图（c）所示。 $$