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文檔簡介

電工電子技術

教學課件

(模塊6常用半導體器件)

丁衛民編單元2晶體管

一、半導體晶體管的結構

在一塊半導體芯片上，形成P型和N型半導體相隔的三個大小不等的導電區域和兩個PN結，分別從三個區引出電極引線，加上管殼封裝，就制成三極管。根據組成三個區P型或N型半導體的排列順序的不同，三極管分為NPN型和PNP型兩類。圖中，中間的較小的區叫基區，基區兩側面積較大的區叫集電區，另一個是發射區，引出的電極分別叫基極（B）、集電極（C）、發射極（E）。兩個PN結分別稱為發射結和集電結。三極管按芯片材料不同，有硅管和鍺管兩種。二、晶體管的特性

三極管在不同的外部電壓作用下，可呈現出三種特性：1．電流放大作用三極管具有電流放大作用的條件是：發射結（BE兩極間）加正向電壓，集電結（BC兩極間）加反向電壓（VC＞VB，VB＞VE）。即發射結正向偏置，集電結反向偏置。這時，滿足以下關系：（1）三極管各極電流的分配關系為：發射極電流等于集電極電流與基極電流之和，即IE=IC+IB

且IC>>IB（2）集電極電流IC與基極電流IB滿足放大關系：

β

＝IＣ/IB或

β=△IC/△IB其中，β稱為三極管的電流放大系數。

以上表明，三極管的基極電流發生微小變化時，集電極電流會發生較大變化，且比值基本恒定，這種小電流對大電流的控制作用，就是三極管的電流放大作用。

2．開關作用

三極管除具有電流放大狀態外，還可處于另外兩種狀態，這就是截止或飽和狀態。（1）截止狀態

三極管工作在截止狀態的條件是：發射結（BE兩極間）加反向電壓，集電結（BC兩極間）也加反向電壓（VC＞VB，VE＞VB）。即發射結和集電結均反向偏置。

三極管處于截止狀態時，兩PN結均近于斷開狀態。這時，IC≠βIB,三極管不具備電流放大作用，而是相當于一個斷開的開關。（2）飽和狀態

三極管工作在飽和狀態的條件是：發射結（BE兩極間）加正向電壓，集電結（BC兩極間）也加正向電壓（VB＞VE，VB＞VC）。即發射結和集電結均正向偏置。

三極管處于飽和狀態時，兩PN結均處于完全導通狀態，且

。這時，IC≠βIB

，三極管不具備電流放大作用，而是相當于一個閉合的開關。

綜上，三極管的截止和飽和狀態統稱為開關作用，即三極管截止時相當于開關閉合，飽和時相當于開關斷開。三、晶體管的特性曲線（1）輸入特性曲線

輸入特性曲線是指集-射電壓UCE一定時，基極電流

b隨基-射電壓UBE而變化的曲線。即：

b=f(UBE)|UCE一定。曲線與二極管的正向特性相似，三極管正常放大時，工作在陡直的部分，電壓UBE數值不大，變化也較小，可近似認為硅管UBE=0.7V，鍺管UBE=0.3V。（2）輸出特性曲線輸出特性曲線是指基極電流IB一定時，集電極電流IC隨集-射電壓UCE而變化的曲線。其函數關系為

c

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