一.结构
三极管有两个结,三个电极,三个区组成,如图1-29所示。
两个结:发射结和集电结
三个极:发射极E,基极B,和集电极C
三个区:发射区;参杂浓度大。
基区;很薄,参杂浓度很小。
集电区:参杂浓度小,但面积大。
这种特殊结构是三极管具有电流放大作用的内部依据。
二.类型
1.按结构区分:有NPN型和PNP型。
2.按材料区分:有硅三极管和锗三极管。
3.按工作频率区分:有高频三极管和低频三极管。
4.按功率大小区分:有大功率三极管和小功率三极管。
三.工作条件 三极管有电流放大作用大外部条件。
1.NPN型三极管:VC>VB>VE
2.PNP型三极管:VC<VB<VE
无论何型三极管,其外部工作条件为:发射极正偏,集电极反偏
1.3.2 三极管的三种连接方式
1.共发射极接法:发射极为交流输入和输出信号的公共端。
2.共集电极接法:集电极为交流输入和输出信号的公共端。
3.共基极接法: 基极为交流输入和输出信号的公共端。
1.3.3 三极管的电流放大原理
一.载流子传输过程
以NPN型三极管为例进行分析,如图1-31所示。
1.发射。发射结正偏,发射区中的多子电子大量地向基区扩散,形成发射极电流。
2. 复合。从发射区扩散到基区的电子,很少一部分与基区中的空穴相复合,形成基极电流的主要部分ICN。
3. 收集。从发射区扩散到基区的电子,除很少部分被复合掉外,绝大部分电子向集电结扩散,且在集电结反偏电压的作用下,迅速漂移过集电结被集电区所收集,形成集电极电流的主要部分。同时,集电区少子空穴在集电结反偏电压的作用下向基区漂移,形成集电结反向饱和电流ICBO,它是集电极电流的极小部分,也是基极电流的一部分。
二.各极电流的关系
IC=ICN+ICBO ICN=IC-ICBO
IB=IBN-ICBO IBN=IB+ICBO
IE≈ICN+IBN=IC-ICBO+IB+ICBO
IE=IC+IB
三.电流放大系数
1.直流电流放大系数 β
β=ICN/IBN=(IC-ICBO)/(IB+ICBO)≈IC/IB (IC>>IB>>ICBO)
2.交流电流放大系数β
β≈ΔIC/ΔIB
3.穿透电流ICEO
ICEO=(1+β)ICBO
1.3.4三极管的特性曲线
一.输入特性
iB=f(ube)∣UCE=常数
1. UCE =0V时
三极管的输入特性曲线,相当于二级管的正向特性曲线,如图1-34所示。
2. UCE =1V时
三极管的输入特性曲线将向右移。
3. UCE >1V时
三极管的特性曲线几乎与UCE =1V时的输入特性曲线重合。
二.输出特性
iC=f(uCE)∣IB=常数
输出特性曲线有三个主要区域。如图1-35所示。
1. 截止区
UBE≤0V,IB≤0,IC=ICEO,三极管几乎不导通,叫截止状态。
2. 放大区
UBE>0.5—0.7(硅管),UBE>0.1—0.3V(锗管), UCE>>UBE,当UCE不变时,
IC=βIB
3. 饱和区
UBE>0.5—0.7(硅管),UBE>0.1—0.3V(锗管),UCE<UBE,IC<βib,ic≠βib,
UCE>0 , UCES=0.3v(硅管) , UCES =0.1v(锗管).
1.3.5三极管的主要参数
一.电流放大系数
β=ΔIC/ΔIB∣UCE=常数
二.极间反向电流
ICBO
ICEO=(1+β)ICBO
三.极限参数
1.集电极最大允许电流ICM
2.集电极最大允许功率损耗PCM
PCM=UCEIC
3.反向击穿电压
BUCBO>BUCEO>BUEBO
为了安全起见,应使三极管的UCE<BUCEO
四.温度对三极管参数的影响
1.对VBE有影响
2.对ICBO和ICEO有影响
3.对β有影响
如温度升高时,VBE↓,ICBO↑,ICEO↑,β↑;反之,亦反之。
小结
1. 三极管有二个PN结,三个电极,三个区域,这是三极管具有电流放大作用的内部依据。
2. 三极管进行放大时的外部条件:发射结正偏,集电结反偏。
3. 三极管的输出特性曲线有截止区,放大区和饱和区。
4. 三极管处于放大状态时,β―=β.
5. 温度对三极管的参数有很大影响。
6. 使用三极管时,不能超过其极限参数值。
7. 三极管各极电流的关系为IE=IB+IC,在放大区IC=βIB。
8.三极管有NPN型PNP型,有硅管和锗管。