第 2 章 晶体三极管和场效晶体管

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1、第第 2 章晶体三极管和场效晶体管章晶体三极管和场效晶体管本章学习目标本章学习目标2.1晶体三极管晶体三极管2.2场效晶体管场效晶体管本章小结本章小结本章学习目标本章学习目标1. 理解晶体管的结构和分类，熟悉其外形、图形符号。掌理解晶体管的结构和分类，熟悉其外形、图形符号。掌握三极管电流分配关系。握三极管电流分配关系。2. 掌握三极管的输入特性、输出特性及三种工作状态，了掌握三极管的输入特性、输出特性及三种工作状态，了解其主要参数。解其主要参数。3. 掌握用万用表对三极管进行测试的方法。掌握用万用表对三极管进行测试的方法。4. 了解场效晶体管的类型及工作原理，熟悉其图形符号，了解场效晶体管的类

2、型及工作原理，熟悉其图形符号，理解其转移特性和输出特性，了解其使用的注意事项。理解其转移特性和输出特性，了解其使用的注意事项。2.1晶体三极管晶体三极管2.1.1三极管的结构、分类和符号三极管的结构、分类和符号 2.1.2三极管的工作电压和基本连接方式三极管的工作电压和基本连接方式2.1.3三极管内电流的分配和放大作用三极管内电流的分配和放大作用2.1.4三极管的输入和输出特性三极管的输入和输出特性2.1.5三极管主要参数三极管主要参数2.1.6三极管的简单测试三极管的简单测试2.1晶体三极管晶体三极管晶体三极管：晶体三极管：是一种利用输入电流控制输出电流的电流是一种利用输入电流控制输出电流的

3、电流控制型器件。控制型器件。特点：特点：管内有两种载流子参与导电。管内有两种载流子参与导电。2.1.1三极管的结构、分类和符号三极管的结构、分类和符号一、晶体三极管的基本结构一、晶体三极管的基本结构1三极管的外形三极管的外形特点：特点：有三个电有三个电极，故称极，故称三极管三极管。 2三极管的结构三极管的结构三极管的结构图三极管的结构图特点：特点：有三个区有三个区 发射区、基区、集电区；发射区、基区、集电区；两个两个 PN 结结 发射结发射结( (BE 结结) )、集电结、集电结( (BC 结结) )；三个电极三个电极 发射极发射极 e( (E) ) 、基极、基极 b( (B) ) 和集电极和

4、集电极 c( (C) )；两种类型两种类型 PNP 型管和型管和 NPN 型管。型管。 工艺要求：工艺要求：发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区发射区掺杂浓度较大；基区很薄且掺杂最少；集电区比发射区体积大且掺杂少。比发射区体积大且掺杂少。二、晶体三极管的符号二、晶体三极管的符号三极管符号三极管符号箭头：箭头：表示发射结加正向电压时的电流方向。表示发射结加正向电压时的电流方向。文字符号：文字符号：V 三、晶体三极管的分类三、晶体三极管的分类1三极管有多种分类方法。三极管有多种分类方法。按内部结构分：按内部结构分：有有 NPN 型和型和 PNP 型管；型管；按工作频率分：按工作频率分：有

5、低频有低频(f3MHZ) ；按功率分：按功率分：有中、小功率有中、小功率500mwp3mw；按用途分：按用途分：有普通管和开关管；有普通管和开关管；按半导体材料分：按半导体材料分：有锗管有锗管Ge和硅管和硅管Si等等。等等。按按 封装分：封装分：金属封装、塑料封装。金属封装、塑料封装。2国产三极管命名法：见国产三极管命名法：见电子线路电子线路（陈其纯主编）（陈其纯主编）P261 附录。附录。例如：例如：3DG 表示高频小功率表示高频小功率 NPN 型硅三极管；型硅三极管； 3CG 表示高频小功率表示高频小功率 PNP 型硅三极管；型硅三极管； 3AK 表示表示 PNP 型开关锗三极管等。型开关

6、锗三极管等。3、国外三极管命名法：、国外三极管命名法： 2SA系列：系列： PNP型型 锗管锗管 高频管高频管 如：如：2SA1009 350V 2A 15W * * PNP 2SB系列：系列： PNP型型 锗管锗管 低频管低频管 如：如： 2SB744 70V 3A 10W * * PNP 2SC系列：系列：NPN型型 硅管硅管 高频管高频管 如：如： 2SC2027 1500V 5A 50W * * NPN 2SD系列：系列： NPN型型 硅管硅管 高频管高频管 如：如： 2SD1432 1500V 6A 80W * * NPN 2.1.2三极管的工作电压和基本连接方式三极管的工作电压和基

7、本连接方式一、晶体三极管的工作电压一、晶体三极管的工作电压 三极管的基本作用三极管的基本作用是放大电信号。是放大电信号。三极管工作在放大状态的外部条件是：三极管工作在放大状态的外部条件是：发射结加正向电压发射结加正向电压(硅管硅管0.50.8V、锗管、锗管0.10.3V），集电结加反向电压（几伏），集电结加反向电压（几伏到几十伏）。到几十伏）。三极管电源的接法三极管电源的接法三极管电源的接法三极管电源的接法V为三极管为三极管GC为集电为集电极电源极电源GB为基极电为基极电源，又称偏源，又称偏置电源置电源Rb为基极为基极电阻电阻Rc为集电为集电极电阻。极电阻。 二、晶体三极管在电路中的基本连接方

8、式二、晶体三极管在电路中的基本连接方式有三种基本连接方式：有三种基本连接方式：共发射极、共基极和共集电极接共发射极、共基极和共集电极接法。最常用的是共发射极接法。法。最常用的是共发射极接法。三极管在电路中的三种基本连接方式三极管在电路中的三种基本连接方式2.1.3三极管内电流的分配和放大作用三极管内电流的分配和放大作用一、电流分配关系一、电流分配关系测量电路如图测量电路如图调节电位器，测得发射极电流、基极电流和集电极电调节电位器，测得发射极电流、基极电流和集电极电流的对应数据如表所示。流的对应数据如表所示。因因 IB 很小，则很小，则IC IE IE = IC + IB由表可见，三极管中电流分

9、配关系如下：由表可见，三极管中电流分配关系如下：IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96 说明：说明：1IE = 0 时，时，IC = - -IB = ICBO 。ICBO 称为集电极称为集电极基极反向饱和电流基极反向饱和电流，见图，见图 2.1.7( (a) ) 。一般一般 ICBO 很小，与温度有关，下标中的很小，与温度有关，下标中的“O”表示开路。表示开路。2 IB = 0 时，时，IC = IE = ICEO 。ICEO 称为集电极称为

10、集电极发发射极反向电流，又叫射极反向电流，又叫 穿透电穿透电流流，见图，见图 ( (b) )。ICEO 越小，三极管温度越小，三极管温度稳定性越好。硅管的温度稳稳定性越好。硅管的温度稳定性比锗管好。定性比锗管好。ICBO 与与 ICEO示意图示意图二、晶体三极管的电流放大作用二、晶体三极管的电流放大作用当基极电流当基极电流 IB 由由 0.01 mA 变到变到 0.02 mA 时，集电极电流时，集电极电流 IC 由由 0.56 mA 变到变到 1.14 mA 。上面两个变化量之比为。上面两个变化量之比为58mA01. 0mA58. 0BC II这说明，当这说明，当 IB 有一微小变化时，就能引

11、起有一微小变化时，就能引起 IC 较大的变化，较大的变化，这种现象称为三极管的电流放大作用。比值用符号这种现象称为三极管的电流放大作用。比值用符号 来表示，来表示，称为共发射极交流电流放大系数，简称称为共发射极交流电流放大系数，简称“交流交流 ” ，即，即BCII IB/mA-0.00100.010.020.030.040.05IC/mA0.0010.010.561.141.742.332.91IE/mA00.010.571.161.772.372.96 结论：结论： 1三极管的电流放大作用三极管的电流放大作用基极电流基极电流 IB 微小的变化，微小的变化，引起集电极电流引起集电极电流 IC