2022/12/161.3.1結構與符號1.3.2電流的分配與控制1.3.3伏安特性曲線1.3.4主要參數

1.3雙極型半導體三極管

半導體三極管有兩大類型

一是雙極型半導體三極管二是場效應半導體三極管雙極型半導體三極管是由兩種載流子參與導電的半導體器件單極型半導體三極管是僅由多子參與導電的半導體器件2022/12/111.3.1結構與符號1.3雙極2022/12/161.3.1結構與符號

雙極型三極管的結構如圖。它有兩種類型:NPN型和PNP型。

2022/12/111.3.1結構與符號雙極2022/12/161.3.1結構與符號

雙極型三極管的結構如圖。它有兩種類型:NPN型和PNP型。

e-b間的PN結稱為發射結

c-b間的PN結稱為集電結

中間部分稱為基區，連上電極稱為基極，用B或b表示

一側稱為發射區，電極稱為發射極，用E或e表示

另一側稱為集電區和集電極，用C或c表示2022/12/111.3.1結構與符號雙極2022/12/16內部結構特點：發射區的摻雜濃度最大，基區的摻雜濃度最小。集電區的面積比發射區的面積大，

它們并不對稱?；鶇^要制造得很薄，其厚度一般在幾個微米至幾十個微米。1.3.1結構與符號？？？2022/12/11內部結構特點：1.3.1結構與符號？？？2022/12/161.3.2

電流分配與控制若在放大工作狀態：發射結加正向電壓，集電結加反向電壓。發射結正偏時，從發射區將有大量的電子向基區擴散，形成的電流為IEN。

從基區向發射區有空穴的擴散運動，形成的電流IEP。

在基區被復合的電子形成的電流是IBN。

在集電結反偏電壓的作用下，進入集電結形成集電極電流ICN。因集電結反偏，使集電區的少子形成漂移電流ICBO。

2022/12/111.3.2電流分配與控制若在放大工作2022/12/16

IE=IEN+IEP

且IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN

且IEN>>IBN

ICN>>IBNIC=ICN+ICBO

IB=IEP+IBN－ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)

IE=IC+IB1.3.2電流分配與控制2022/12/11IE=IEN+IEP2022/12/16

(1)三種組態

雙極型三極管有三個電極，其中兩個可以作為輸入,兩個可以作為輸出，這樣必然有一個電極是公共電極。三種接法也稱三種組態。

共集電極接法，集電極作為公共電極;

共基極接法，基極作為公共電極。共發射極接法，發射極作為公共電極；三極管的三種組態1.3.2電流分配與控制2022/12/11(1)三種組態共集電極接法，集電2022/12/16(2)三極管的共基極電流放大系數發射極電流IE

控制集電極電流IC的關系可以用共基極電流放大系數系數來說明，定義:1.3.2電流分配與控制2022/12/11(2)三極管的共基極電流放大系數發射極電2022/12/161.3.2電流分配與控制基極電流IB控制集電極電流IC的關系可以用共射極電流放大系數系數來說明，定義:2022/12/111.3.2電流分配與控制基極電流IB2022/12/161.3.3伏安特性曲線

輸入特性曲線——iB=f(vBE)

vCE=const

輸出特性曲線——

iC=f(vCE)

iB=const共發射極接法的電壓-電流關系2022/12/111.3.3伏安特性曲線輸2022/12/16(1)輸入特性曲線其中vCE=0V的那一條相當于發射結的正向特性曲線。1.3.3伏安特性曲線當vCE≥1V時，vCB=vCE

-vBE>0，集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，且基區復合減少，IC/IB增大，特性曲線將向右稍微移動一些。

2022/12/11(1)輸入特性曲線其中vCE=0V的那2022/12/16共發射極接法輸出特性曲線（2）輸出特性曲線1.3.3伏安特性曲線如何解釋飽和區曲線陡直？如何解釋在放大區曲線近似與橫軸平行？2022/12/11共發射極接法輸出特性曲線（2）輸出特性曲2022/12/16

輸出特性曲線可以分為三個區域:飽和區—iC受vCE顯著控制的區域，該區域內vCE的數值較小，一般vCE＜0.7

V(硅管)。此時發射結正偏，集電結正偏。

截止區—iC接近零的區域，相當iB=0的曲線的下方。此時，發射結反偏，集電結反偏。放大區—iC平行于vCE軸的區域，曲線基本平行等距。此時，發射結正偏，集電結反偏，電壓大于0.7

V左右(硅管)。1.3.3伏安特性曲線（2）輸出特性曲線2022/12/11輸出特性曲線可以分為三個區域:飽和區—2022/12/161.3.4主要參數1.集電極基極間反向飽和電流ICBO它相當于集電結的反向飽和電流。

2.集電極發射極間的反向飽和電流ICEO相當于基極開路時，集電極和發射極間的反向飽和電流。即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對應的Y坐標的數值。極間反向電流一、半導體三極管的參數分為三大類:直流參數交流參數極限參數

2022/12/111.3.4主要參數1.集電極基極間反向2022/12/16②集電極最大允許功率損耗PCM集電極電流通過集電結時所產生的功耗，

PCM≈ICVCE，因發射結正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集電結上。1.3.4主要參數極限參數

①集電極最大允許電流ICM2022/12/11②集電極最大允許功率損耗PCM集電極電流半導體三極管圖片1.3.4主要參數半導體三極管圖片1.3.4主要參數2022/12/16二.半導體三極管的型號國家標準對半導體三極管的命名如下:3

D

G

110B

第二位：A鍺PNP管、B鍺NPN管、

C硅PNP管、D硅NPN管

第三位：X低頻小功率管、D低頻大功率管、

G高頻小功率管、A高頻大功率管、K開關管用字母表示材料用字母表示器件的種類用數字表示同種器件型號的序號用字母表示同一型號中的不同規格三極管1.3.4主要參數2022/12/11二.半導體三極管的型號國家標準對半導體三2022/12/16

表1.3.1雙極型三極管的參數

參

數型

號

PCM

mW

ICM

mAVR

CBO

VVR

CEO

VVR

EBO

V

IC

BO

μA

f

T

MHz3AX31D1251252012≤6*≥83BX31C1251254024≤6*≥83CG101C10030450.11003DG123C5005040300.353DD101D5A5A3002504≤2mA3DK100B100302515≤0.13003DKG23250W30A4003258注：*為f

1.3.4主要參數2022/12/11表1.3.1雙極型三極管的參數2022/12/16例：測量三極管三個電極對地電位如圖所示，試判斷三極管的工作狀態。截止

三極管工作狀態判斷

放大飽和(1)最大整流電流IF1.3.4主要參數2022/12/11例：測量三極管三個電極對地電位如圖所示，2022/12/161.3.1結構與符號1.3.2電流的分配與控制1.3.3伏安特性曲線1.3.4主要參數

1.3雙極型半導體三極管

半導體三極管有兩大類型

一是雙極型半導體三極管二是場效應半導體三極管雙極型半導體三極管是由兩種載流子參與導電的半導體器件單極型半導體三極管是僅由多子參與導電的半導體器件2022/12/111.3.1結構與符號1.3雙極2022/12/161.3.1結構與符號

雙極型三極管的結構如圖。它有兩種類型:NPN型和PNP型。

2022/12/111.3.1結構與符號雙極2022/12/161.3.1結構與符號

雙極型三極管的結構如圖。它有兩種類型:NPN型和PNP型。

e-b間的PN結稱為發射結

c-b間的PN結稱為集電結

中間部分稱為基區，連上電極稱為基極，用B或b表示

一側稱為發射區，電極稱為發射極，用E或e表示

另一側稱為集電區和集電極，用C或c表示2022/12/111.3.1結構與符號雙極2022/12/16內部結構特點：發射區的摻雜濃度最大，基區的摻雜濃度最小。集電區的面積比發射區的面積大，

它們并不對稱?；鶇^要制造得很薄，其厚度一般在幾個微米至幾十個微米。1.3.1結構與符號？？？2022/12/11內部結構特點：1.3.1結構與符號？？？2022/12/161.3.2

電流分配與控制若在放大工作狀態：發射結加正向電壓，集電結加反向電壓。發射結正偏時，從發射區將有大量的電子向基區擴散，形成的電流為IEN。

從基區向發射區有空穴的擴散運動，形成的電流IEP。

在基區被復合的電子形成的電流是IBN。

在集電結反偏電壓的作用下，進入集電結形成集電極電流ICN。因集電結反偏，使集電區的少子形成漂移電流ICBO。

2022/12/111.3.2電流分配與控制若在放大工作2022/12/16

IE=IEN+IEP

且IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN

且IEN>>IBN

ICN>>IBNIC=ICN+ICBO

IB=IEP+IBN－ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)

IE=IC+IB1.3.2電流分配與控制2022/12/11IE=IEN+IEP2022/12/16

(1)三種組態

雙極型三極管有三個電極，其中兩個可以作為輸入,兩個可以作為輸出，這樣必然有一個電極是公共電極。三種接法也稱三種組態。

共集電極接法，集電極作為公共電極;

共基極接法，基極作為公共電極。共發射極接法，發射極作為公共電極；三極管的三種組態1.3.2電流分配與控制2022/12/11(1)三種組態共集電極接法，集電2022/12/16(2)三極管的共基極電流放大系數發射極電流IE

控制集電極電流IC的關系可以用共基極電流放大系數系數來說明，定義:1.3.2電流分配與控制2022/12/11(2)三極管的共基極電流放大系數發射極電2022/12/161.3.2電流分配與控制基極電流IB控制集電極電流IC的關系可以用共射極電流放大系數系數來說明，定義:2022/12/111.3.2電流分配與控制基極電流IB2022/12/161.3.3伏安特性曲線

輸入特性曲線——iB=f(vBE)

vCE=const

輸出特性曲線——

iC=f(vCE)

iB=const共發射極接法的電壓-電流關系2022/12/111.3.3伏安特性曲線輸2022/12/16(1)輸入特性曲線其中vCE=0V的那一條相當于發射結的正向特性曲線。1.3.3伏安特性曲線當vCE≥1V時，vCB=vCE

-vBE>0，集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，且基區復合減少，IC/IB增大，特性曲線將向右稍微移動一些。

2022/12/11(1)輸入特性曲線其中vCE=0V的那2022/12/16共發射極接法輸出特性曲線（2）輸出特性曲線1.3.3伏安特性曲線如何解釋飽和區曲線陡直？如何解釋在放大區曲線近似與橫軸平行？2022/12/11共發射極接法輸出特性曲線（2）輸出特性曲2022/12/16

輸出特性曲線可以分為三個區域:飽和區—iC受vCE顯著控制的區域，該區域內vCE的數值較小，一般vCE＜0.7

V(硅管)。此時發射結正偏，集電結正偏。

截止區—iC接近零的區域，相當iB=0的曲線的下方。此時，發射結反偏，集電結反偏。放大區—iC平行于vCE軸的區域，曲線基本平行等距。此時，發射結正偏，集電結反偏，電壓大于0.7

V左右(硅管)。1.3.3伏安特性曲線（2）輸出特性曲線2022/12/11輸出特性曲線可以分為三個區域:飽和區—2022/12/161.3.4主要參數1.集電極基極間反向飽和電流ICBO它相當于集電結的反向飽和電流。

2.集電極發射極間的反向飽和電流ICEO相當于基極開路時，集電極和發射極間的反向飽和電流。即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對應的Y坐標的數值。極間反向電流一、半導體三極管的參數分為三大類:直流參數交流參數極限參數

2022/12/111.3.4主要參數1.集電極基極間反向2022/12/16②集電極最大允許功率損耗PCM集電極電流通過集電結時所產生的功耗，

PCM≈ICVCE，因發射結正偏，呈低阻，所以功耗主要集中在集電結上。1.3.4主要參數極限參數

①集電極最大允許電流ICM2022/12/11②集電極最大允許功率損耗PCM集電極電流半導體三極管圖片1.3.4主要參數半導體三極管圖片1.3.4主要參數2022/12/16二.半導體三極管的型號國家標準對半導體三極管的命名如下:3

D

G

110B

第二位：A鍺