半導體三極管與基本共射極放大電路的靜態分析

半導體三極管和基本共射極放大電路的靜態分析半導體三極管的特性與識別

一、半導體三極管（一）基本結構和類型1、結構BECNNP基極發射極集電極NPN型PNP集電極基極發射極BCEPNP型BECNNP基極發射極集電極基區：較薄，摻雜濃度低集電區：面積較大發射區：摻雜濃度較高BECNNP基極發射極集電極發射結集電結2、類型有PNP型和NPN型；硅管和鍺管；大功率管和小功率管；高頻管和低頻管。（二）電流放大原理BECNNPEBRBECIE基區空穴向發射區的擴散可忽略。IBE進入P區的電子少部分與基區的空穴復合，形成電流IBE

，多數擴散到集電結。發射結正偏，發射區電子不斷向基區擴散，形成發射極電流IE。BECNNPEBRBECIE集電結反偏，有少子形成的反向電流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE從基區擴散來的電子作為集電結的少子，漂移進入集電結而被收集，形成ICE。1、載流子傳輸過程發射、復合、收集IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIBE2、各極電流關系ICE與IBE之比稱為電流放大倍數要使三極管能放大電流，必須使發射結正偏，集電結反偏。3、電流放大系數BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管（三）特性曲線ICmAAVVUCEUBERBIBECEB

實驗線路1、輸入特性工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE=0VUCE=0.5V死區電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。2、輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區域滿足IC=IB稱為線性區（放大區）。當UCE大于一定的數值時，IC只與IB有關，IC=IB。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區域中UCEUBE,集電結正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區電壓，稱為截止區。輸出特性三個區域的特點:放大區：發射結正偏，集電結反偏。即：IC=IB,且IC

=

IB(2)飽和區：發射結正偏，集電結正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區：UBE<死區電壓，IB=0，IC=ICEO

0

（四）主要參數前面的電路中，三極管的發射極是輸入輸出的公共點，稱為共射接法，相應地還有共基、共集接法。共射直流電流放大倍數：工作于動態的三極管，真正的信號是疊加在直流上的交流信號。基極電流的變化量為IB，相應的集電極電流變化為IC，則交流電流放大倍數為：1.電流放大倍數和

例：UCE=6V時：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的計算中，一般作近似處理：=解：2.集-基極反向截止電流ICBOAICBOICBO是集電結反偏由少子的漂移形成的反向電流，受溫度的變化影響。BECNNPICBOICEO=

IBE+ICBO

IBEIBEICBO進入N區，形成IBE。根據放大關系，由于IBE的存在，必有電流IBE。集電結反偏有ICBO3.集-射極反向截止電流ICEOICEO受溫度影響很大，當溫度上升時，ICEO增加很快，所以IC也相應增加。三極管的溫度特性較差。4.集電極最大電流ICM集電極電流IC上升會導致三極管的值的下降，當值下降到正常值的三分之二時的集電極電流即為ICM。5.集-射極反向擊穿電壓當集---射極之間的電壓UCE超過一定的數值時，三極管就會被擊穿。手冊上給出的數值是25C、基極開路時的擊穿電壓U(BR)CEO。6.集電極最大允許功耗PCM集電極電流IC

流過三極管，所發出的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導致結溫上升，所以PC

有限制。PCPCMICUCEICMU(BR)CEO安全工作區小結：1.三極管的