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，它由兩個PN結組合而成，是一種CCCS器件。

場效應型半導體三極管僅由一種載流子參與導電，是一種VCCS器件。1.3晶體三極管雙極型晶體管(BJT)又稱半導體三極管、晶體三極管，或簡稱晶體管。(BipolarJunctionTransistor)三極管的外形如下圖所示。三極管有兩種類型：NPN型和PNP型。主要以NPN型為例進行討論。圖1.3.1三極管的外形X：低頻小功率管D：低頻大功率管G：高頻小功率管A：高頻大功率管我國晶體管得型號命名方法

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:

3DG110B

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1.3.1雙極型半導體三極管的結構

雙極型半導體三極管的結構示意圖如圖02.01所示。它有兩種類型:NPN型和PNP型。圖02.01兩種極性的雙極型三極管e-b間的PN結稱為發射結(Je)

c-b間的PN結稱為集電結(Jc)中間部分稱為基區，連上電極稱為基極，用B或b表示（Base）；一側稱為發射區，電極稱為發射極，用E或e表示（Emitter）；另一側稱為集電區和集電極，用C或c表示（Collector）。雙極型半導體三極管晶體管的類型常用的三極管的結構有硅平面管和鍺合金管兩種類型。三極管的結構(a)平面型(NPN)(b)合金型(PNP)ebbecPNPe發射極，b基極，c集電極。c基區發射區集電區NNP二氧化硅發射區集電區基區雙極型三極管的符號在圖的下方給出，發射極的箭頭代表發射極電流的實際方向。從外表上看兩個N區,(或兩個P區)是對稱的，實際上發射區的摻雜濃度大，集電區摻雜濃度低，且集電結面積大。基區要制造得很薄，其厚度一般在幾個微米至幾十個微米。1.3.2晶體管的電流放大作用以NPN型三極管為例討論cNNPebbec表面看三極管若實現放大，必須從三極管內部結構和外部所加電源的極性來保證。不具備放大作用三極管內部結構要求：NNPebcNNNPPP

1.發射區高摻雜。

2.基區做得很薄。通常只有幾微米到幾十微米，而且摻雜較少。三極管放大的外部條件：外加電源的極性應使發射結處于正向偏置狀態，而集電結處于反向偏置狀態。3.集電結面積大。實驗+-bce共射極放大電路UBBUCCuBEiCiB+-uCEiEiB00.02 0.04 0.060.080.10iC

<0.0010.70 1.502.303.103.95iE

<0.0010.72 1.542.363.184.05表1-1電流單位：mAbecRcRb一、晶體管內部載流子的運動IEIB發射結加正向電壓，擴散運動形成發射極電流發射區的電子越過發射結擴散到基區，基區的空穴擴散到發射區—形成發射極電流IE

(基區多子數目較少，空穴電流可忽略)。2.擴散到基區的自由電子與空穴的復合運動形成基極電流

電子到達基區，少數與空穴復合形成基極電流Ibn，復合掉的空穴由VBB

補充。多數電子在基區繼續擴散，到達集電結的一側。晶體管內部載流子的運動becIEIBRcRb3.集電結加反向電壓，漂移運動形成集電極電流Ic

集電結反偏，有利于收集基區擴散過來的電子而形成集電極電流Icn。其能量來自外接電源VCC

。IC另外，集電區和基區的少子在外電場的作用下將進行漂移運動而形成反向飽和電流，用ICBO表示。ICBO晶體管內部載流子的運動（動畫201）beceRcRb二、晶體管的電流分配關系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBO

IE=ICn+IBn+IEp

=IEn+IEpIE=IC+IB圖1.3.4晶體管內部載流子的運動與外部電流IB=IEP+IBN－ICBO

~IBN－ICBO~三、晶體管的共射電流放大系數整理可得：ICBO稱反向飽和電流ICEO稱穿透電流1、共射直流電流放大系數2、共射交流電流放大系數VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+共發射極接法3、共基直流電流放大系數或4、共基交流電流放大系數直流參數與交流參數、的含義是不同的，但是，對于大多數三極管來說，與，與的數值卻差別不大，計算中，可不將它們嚴格區分。5.與的關系ICIE+C2+C1VEEReVCCRc共基極接法雙極型半導體三極管的電流關系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，見下圖。

共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示;共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示；共發射極接法，發射極作為公共電極，用CE表示；三極管的三種組態三極管放大的實質發射結正向電壓大小控制基區少子濃度影響集電極電流大小即由Vbe控制Ic，由于Ib正比于Vbe，所以有Ib正比于Ic。雙極型半導體三極管的特性曲線

這里，B表示輸入電極，C表示輸出電極，E表示公共電極。所以這兩條曲線是共發射極接法的特性曲線。

iB是基極輸入電流，vBE

是基極輸入電壓，加在B、E兩電極之間。

iC是輸出電流，vCE是輸出電壓，從C、E兩電極取出。

輸入特性曲線——

iB=f(vBE)

vCE=const

輸出特性曲線——

iC=f(vCE)

iB=const本節介紹共發射極接法三極管的特性曲線，即uCE=0VuBE

/V

iB=f(uBE)

UCE=const(2)當uCE≥1V時，uCB=uCE

-uBE>0，集電結已進入反偏狀態，開始收集電子，基區復合減少，在同樣的uBE下IB減小，特性曲線右移。(1)當uCE=0V時，相當于發射結的正向伏安特性曲線。一.輸入特性曲線uCE=0VuCE

1VuBE

/V+-bce共射極放大電路UBBUCCuBEiCiB+-uCE飽和區：iC明顯受uCE控制的區域，該區域內，一般uCE＜0.7V(硅管)。此時，發射結正偏，集電結正偏或反偏電壓很小。iC=f(uCE)

IB=const二、輸出特性曲線輸出特性曲線的三個區域:截止區：iC接近零的區域，相當iB=0的曲線的下方。此時，uBE小于死區電壓，集電結反偏。放大區：iC平行于uCE軸的區域，曲線基本平行等距。此時，發射結正偏，集電結反偏。晶體管輸出特性曲線（動畫202）三極管的參數分為三大類:

直流參數、交流參數、極限參數一、直流參數1.共發射極直流電流放大系數=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const1.3.4晶體管的主要參數2.共基直流電流放大系數3.集電極基極間反向飽和電流ICBO集電極發射極間的反向飽和電流ICEOICEO=（1+）ICBO二、交流參數1.共發射極交流電流放大系數

=iC/iBUCE=const2.

共基極交流電流放大系數α

α=iC/iE

UCB=const3.特征頻率fT值下降到1的信號頻率1.最大集電極耗散功率PCM

PCM=

iCuCE

三、極限參數2.最大集電極電流ICM3.

反向擊穿電壓

UCBO——發射極開路時的集電結反 向擊穿電壓。UEBO——集電極開路時發射結的反 向擊穿電壓。

UCEO——基極開路時集電極和發射極間的擊穿電壓。幾個擊穿電壓有如下關系

UCBO＞UCEO＞UEBO

由PCM、ICM和UCEO在輸出特性曲線上可以確定過損耗區、過電流區和擊穿區。輸出特性曲線上的過損耗區和擊穿區

PCM=

iCuCE

U(BR)CEOUCE/V1.3.5溫度對晶體管特性及參數的影響一、溫度對ICBO的影響溫度每升高100C，ICBO增加約一倍。反之，當溫度降低時ICBO減少。硅管的ICBO比鍺管的小得多。二、溫度對輸入特性的影響溫度升高時正向特性左移，反之右移60402000.40.8I/mAU/V溫度對輸入特性的影響200600三、溫度對輸出特性的影響溫度升高將導致IC

增大iCuCEOiB200600溫度對輸出特性的影響三極管工作狀態的判斷[例1]：測量某NPN型BJT各電極對地的電壓值如下，試判別管子工作在什么區域(Uon=0.7V)？（1）

VC

＝6V

VB

＝0.7V

VE

＝0V（2）VC

＝6V

VB

＝4V

VE

＝3.6V（3）VC

＝3.6V

VB

＝4V

VE

＝3.4V解：原則：正偏反偏反偏集電結正偏正偏反偏發射結飽和放大截止對NPN管而言，放大時VC

＞VB

＞VE

對PNP管而言，放大時VC

＜VB

＜VE

（1）放大區（2）截止區（3）飽和區[例2]

某放大電路中BJT三個電極的電流如圖所示。

IA＝-2mA,IB＝-0.04mA,IC＝+2.04mA,試判斷管腳、管型。解：電流判斷法。

電流的正方向和KCL。IE=IB+ICABC

IAIBICC為發射極B為基極A為集電極。管型為NPN管。管腳、管型的判斷法也可采用萬用表電阻法。參考實驗。例[3]：測得工作在放大電路中幾個晶體管三個電極的電位U1、U2、U3分別為：

（1）U1=3.5V、U2=2.8V、U3=12V

（2）U1=3V、U2=2.8V、U