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晶体三极管

  晶体三极管由两个PN结组成,PN结的正向电阻很小,反向电阻很大

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,根据三个电极之间的电阻关系,可以确定三极管的基极。   由于三极管的发射结与集电结的结构上的差别,当把集电极当发射极使用时,其电流放大系数β值较小,反之β值较大。在确定基极后,比较三极管的β值大小,可以确定集电极和发射极。   使三极管基极  晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一

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种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。   NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极。当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。   在制造三极管时,有意识地使发射区的  三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的

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变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。   三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫建立偏置 ,否则会放大失真。   在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压UB升高时,IB变大,IC也变大,IC 在集电极电阻RC的压降也越大,所以三极管集电极电压UC会降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。  (1)集电极一基极反向饱和电流Icbo,发射极开路(Ie=

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0)时,基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流,它只与温度有关,在一定温度下是个常数,所以称为集电极一基极的反向饱和电流。良好的三极管,Icbo很小,小功率锗管的Icbo约为1~10微安,大功率锗管的Icbo可达数毫安,而硅管的Icbo则非常小,是毫微安级。   (2)集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流)基极开路(Ib=0)时,集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。Iceo大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)IcbooIcbo和Iceo受温度影响极大,它们是衡量管子热稳定性的重要参数,其值越小,性能越稳定,小功率锗管的Iceo比硅管大。   (3)发射极---基极反向电流Iebo集电极开路时,在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流,它实际上是发射结的反向饱和电流。   (4)  (1)交流电流放大系数β(或hfe)这是指共发射极接法,集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比,即:β=△Ic/△Ib一般晶体管的β大约在10-200之间,如果β太小,电流放大作用差,如果β太大,电流放大作用虽然大,但性能往往不稳定。   (2)共基极交流放大系数α(或hfb)这是指共基接法时,集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比,即:α=△Ic/△Ie因为△Ic<△Ie,故α<

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1。高频三极管的α>0.90就可以使用α与β之间的关系:α=β/(1+β)β=α/(1-α)≈1/(1-α)   (3)截止频率fβ、fα当β下降到低频时0.707倍的频率,就是共发射极的截止频率fβ;当α下降到低频时的0.707倍的频率,就是共基极的截止频率fαofβ、fα是表明管子频率特性的重要参数,它们之间的关系为:fβ≈(1-α)fα   (4)  (1)集电极最大允许电流ICM当集电极电流Ic增加到某一数值,引起β值下降到额定值的2/3或1/2,这时的Ic值称为ICM。所以当Ic超过ICM时,虽然不致使管子损坏,

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但β值显著下降,影响放大质量。   (2)集电极----基极击穿电压BVCBO当发射极开路时,集电结的反向击穿电压称为BVEBO。   (3)发射极-----基极反向击穿电压BVEBO当集电极开路时,发射结的反向击穿电压称为BVEBO。   (4)集电极-----发射极击穿电压BVCEO当基极开路时,加在集电极和发射极之间的最大允许电压,使用时如果Vce>BVceo,管子就会被击穿。   (5)集电极最大允许耗散功率PCM集电流过Ic,温度要升高,管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。管子实际的耗散功率于集电极直流电压和电流的乘积,即Pc=Uce×Ic.使用时庆使Pc当Uce高于2伏后,曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。   2)当Ube<UbeR时,Ib≈O称(0~UbeR)的区段为“死区”当Ube>UbeR时,Ib随Ube增加而增加,放大时,三极管工作在较直线的区段。   3)三极管  输出特性表示Ic随Uce的变化关系(以Ib为参数),它分为三个区域:截止区、放大区和饱和区。截止区当Ube<0时,则Ib≈0,发射区没有电子注入基区,但由于分子的热运动,集电集仍有小量电流通过,即Ic=Iceo称为穿透电流,常温时Iceo约为几微安,锗管约为几十微安至几百微安,它与集电极反向电流Icbo的关系是:Iceo=(1+β)Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安,锗管的Icb

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