高中通用技術(shù)三極管特性知識(shí)點(diǎn)整理-ppt課件

《高中通用技術(shù)三極管特性知識(shí)點(diǎn)整理-ppt課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中通用技術(shù)三極管特性知識(shí)點(diǎn)整理-ppt課件（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,三極管,三極管,三極管及其三極管的應(yīng)用,三極管種類很多,按材料分：硅管和鍺管,按結(jié)構(gòu)分：雙極性晶體管（,BJT,：電流控制）,,場(chǎng)效應(yīng)管（,FET,：電壓控制）,2,三極管及其三極管的應(yīng)用三極管種類很多2,三極管制作時(shí)，通常它們的基區(qū)做得很?。◣孜⒚椎綆资⒚祝覔诫s濃度低；發(fā)射區(qū)的雜質(zhì)濃度則比較高；集電區(qū)的面積則比發(fā)射區(qū)做得大，這是三極管實(shí)現(xiàn)電流放大的內(nèi)部條件。,3,三極管制作時(shí)，通常它們的基區(qū)做得

2、很?。◣孜⒚椎綆资⒚祝?，且,,,,,,,,,發(fā)射區(qū)向基區(qū),擴(kuò)散電子,,I,E,,,,,,,,,,,,,,,,,,,I,B,電子在基區(qū),擴(kuò)散與復(fù)合,,,,,,集電區(qū)收集電子,,,,,,,,,,,,,,電子流向電源正極形成,I,C,,I,C,,,,,,,,,N,P,N,,電源負(fù)極向發(fā)射,區(qū)補(bǔ)充電子形成,,發(fā)射極電流,I,E,,三極管的放大原理,電子和空穴復(fù)合,形成,I,B,,V,CC,R,C,V,BB,R,B,,,,4,發(fā)射區(qū)向基區(qū)IEIB電子在基區(qū)集電區(qū)收集電子 電子流向電源正,三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配示意圖,I,E,=I,B,+I,C,I,E,、,I,C,單位是毫安,I,B,單位是微

3、安、,I,B,可忽略不計(jì),I,E,≈,I,C,,,,,5,三極管內(nèi)部載流子的傳輸與電流分配示意圖IE=IB+IC5,輸出特性曲線,先把,I,B,調(diào)到某一固定值保持不變。,,當(dāng),I,B,不變時(shí)，輸出回路中的電流,I,C,與管子輸出端電壓,U,CE,之間的關(guān)系曲線稱為輸出特性曲線。,然后調(diào)節(jié),U,CC,使,U,CE,從,0,增大，觀察毫安表中,I,C,的變化并記錄下來(lái)。,U,CE,,,U,BB,U,CC,R,C,,,,,,,+,+,R,B,,I,C,I,B,U,BE,,mA,,?A,I,E,,根據(jù)記錄可給出,I,C,隨,U,CE,變化的伏安特性曲線，此曲線就是晶體管的,輸出特性,曲線。,I,B,U

4、,CE,/,V,I,C,,/,mA,0,,6,輸出特性曲線先把IB調(diào)到某一固定值保持不變。 當(dāng)I,,,U,BB,U,CC,R,C,,,,,,,+,+,R,B,,I,C,I,B,U,BE,,mA,,?A,I,E,再調(diào)節(jié),I,B1,至另一稍小的固定值上保持不變。,仍然調(diào)節(jié),U,CC,使,U,CE,從,0,增,大，繼續(xù)觀察毫安表中,I,C,的變化并記錄下來(lái)。,U,CE,,根據(jù)電壓、電流的記錄值可繪出另一條,I,C,隨,U,CE,變化的伏安特性曲線，此曲線較前面的稍低些。,U,CE,/,V,I,C,,/,mA,0,,I,B,I,B1,I,B2,I,B3,I,B,=0,,,如此不斷重復(fù)上述過(guò)程

5、，我們即可得到不同基極電流,I,B,對(duì)應(yīng)相應(yīng),I,C,、,U,CE,數(shù)值的一組輸出特性曲線。,,,,輸出曲線開(kāi)始部分很陡，說(shuō)明,I,C,隨,U,CE,的增加而急劇增大。,當(dāng),U,CE,增至一定數(shù)值時(shí),(,一般小于,1V),，輸出特性曲線變得平坦，表明,I,C,基本上不再隨,U,CE,而變化。,,7,UBBUCCRC++RBICIBUBEmA?AIE再調(diào)節(jié)IB,當(dāng),I,B,一定時(shí)，從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子數(shù)大致一定。當(dāng),U,CE,超過(guò),1V,以后，這些電子的絕大部分被拉入集電區(qū)而形成集電極電流,I,C,,。之后即使,U,CE,繼續(xù)增大，集電極電流,I,C,也不會(huì)再有明顯的增加，具有,恒流特性,。

6、,U,CE,/,V,I,C,,/,mA,0,,20,?A,I,B,=0,,,,,40,?A,60,?A,I,B,=100,?A,80,?A,,4,3,2,1,1.5,2.3,,當(dāng),I,B,增大時(shí)，相應(yīng),I,C,也增大，輸出特性曲線上移， 且,I,C,增大的 幅度比對(duì)應(yīng),I,B,大得多。這一點(diǎn)正是晶體管的,電流放大作用,。,從輸出特性曲線可求出三極管的,電流放大系數(shù),β,。,Δ,I,B,=40,?A,取任意再兩條特性曲線上的平坦段，讀出其基極電流之差；,再讀出這兩條曲線對(duì)應(yīng)的集電極電流之差,Δ,I,C,=1.3mA,；,,Δ,I,C,于是我們可得到三極管的,電流放大倍數(shù)：,,,β,=,Δ,

7、I,C,/,Δ,I,B,=1.3,÷,0.04=32.5,8,當(dāng)IB一定時(shí)，從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子數(shù)大致一定。當(dāng)UCE超,,,,,三極管的電流放大作用,I,B,/mA,0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,Ic/ mA,0,1.04,2.03,3.07,4.03,5.21,I,E,/ mA,0,1.05,2.05,3.10,4.17,5.26,I,E,= I,C,＋,I,B,,結(jié)論,9,IB/mA00.010.020.030.040.,假設(shè)三極管是個(gè)大壩，這個(gè)大壩奇怪的地方是，有兩個(gè)閥門，一個(gè)大閥門，一個(gè)小閥門。,小閥門可以用人力打開(kāi)，大閥門很重，人力是打不開(kāi)的，只能通過(guò)小閥

8、門的水力打開(kāi)。,所以，平常的工作流程便是，每當(dāng)放水的時(shí)候，人們就打開(kāi)小閥門，很小的水流涓涓流出，這涓涓細(xì)流沖擊大閥門的開(kāi)關(guān)，大閥門隨之打開(kāi)，洶涌的江水滔滔流下。,如果不停地改變小閥門開(kāi)啟的大小，那么大閥門也相應(yīng)地不停改變，,假若能嚴(yán)格地按比例改變，那么，完美的控制就完成了。,在這里，,U,be,就是小水流，,U,ce,就是大水流，人就是輸入信號(hào)。當(dāng)然，如果把水流比為電流的話，會(huì)更確切，因?yàn)槿龢O管畢竟是一個(gè)電流控制元件。,截止區(qū)：,應(yīng)該是那個(gè)小的閥門開(kāi)啟的還不夠，不能打開(kāi)打閥門，這種情況是截止區(qū)。,飽和區(qū)：,應(yīng)該是小的閥門開(kāi)啟的太大了，以至于大閥門里放出的水流已經(jīng)到了它極限的流量，但是關(guān)小 小閥

9、門的話，可以讓三極管工作狀態(tài)從飽和區(qū)返回到線性區(qū)。,10,假設(shè)三極管是個(gè)大壩，這個(gè)大壩奇怪的地方是，有兩個(gè)閥門，一個(gè)大,輸出特性曲線可以分為三個(gè)區(qū)域:,,,,飽和區(qū),——,i,C,受,v,CE,顯著控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi),v,CE,的數(shù)值較小，,一般,v,CE,＜0.7,,V(硅管),。此時(shí),發(fā)射結(jié)正偏，,集電結(jié)正偏,。,截止區(qū),——,i,C,接近零的區(qū)域，相當(dāng),i,B,=0的曲線的下方。此時(shí)，,發(fā)射結(jié)反偏，,集電結(jié)反偏。,放大區(qū),——,i,C,平行于,v,CE,軸的區(qū)域，線基本平行等距,.,此時(shí)，,發(fā)射結(jié)正偏，,集電結(jié)反偏，,電壓大于0.7,,V左右(硅管),v,c,>,v,b,,>,v,e,

10、11,輸出特性曲線可以分為三個(gè)區(qū)域:飽和區(qū)——iC受vCE顯著控,三極管的三個(gè)工作區(qū),工作狀態(tài),,放大,飽和,截止,發(fā)射結(jié),正偏,正偏,反偏,集電結(jié),反偏,正偏,反偏,電勢(shì)特征（,NPN,）,v,c,>,v,b,,>,v,e,v,CE,＜0.7,,V(硅管),I,B,小于等于,0,,12,三極管的三個(gè)工作區(qū)工作狀態(tài) 放大飽和截止發(fā)射結(jié)正偏正偏反偏集,測(cè)量,BJT,三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示，試判斷,BJT,的工作區(qū)域,,？,放大區(qū),截止區(qū),飽和區(qū),13,測(cè)量BJT三個(gè)電極對(duì)地電位如圖所示，試判斷BJT的工作區(qū)域,三極管三種狀態(tài)微觀理解,當(dāng),V,BE,很小時(shí)或反向時(shí)，發(fā)射結(jié)不通，無(wú)電子從發(fā)射

11、區(qū)到基區(qū)，三極管上無(wú)電流，三極管處于截止?fàn)顟B(tài),V,B,E,增大，發(fā)射結(jié)通，產(chǎn)生,I,B,,電子從發(fā)射區(qū)到基區(qū)，需大于供，,I,B,控制,I,C,，三極管處于放大狀態(tài),V,BE,再增大，,I,B,再增大，供大于需，,I,B,再增大，,I,C,不會(huì)再增大，,I,B,對(duì),I,C,失控，三極管處于飽和狀態(tài),,,供,需,14,三極管三種狀態(tài)微觀理解 當(dāng)VBE很小時(shí)或反向時(shí)，發(fā)射結(jié)不通,三極管的,3,種工作狀態(tài),1.,截止?fàn)顟B(tài),,當(dāng),R,P,,,阻值很大時(shí)，加在三極管發(fā)射結(jié)的電壓小于,PN,節(jié)導(dǎo)通的電壓，基極電流,I,b,,,=,,0,,此時(shí),I,c,,,=,,0,，集電極和發(fā)射極相當(dāng)于一只斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。

12、,15,三極管的3種工作狀態(tài)1.截止?fàn)顟B(tài) 當(dāng)RP 阻值很大時(shí)，加在,三極管的,3,種工作狀態(tài),2.,放大狀態(tài),,當(dāng),R,P,,R,1,,R,c,阻值合適，發(fā)射結(jié)加上正向電壓，集電結(jié)加上反向電壓時(shí)，三極管具有電流放大作用，集電極電流,I,c,,,=β,,I,b,，,β,稱為三極管的電流放大系數(shù)，一般其值在,20~150,之間。,16,三極管的3種工作狀態(tài)2.放大狀態(tài) 當(dāng)RP R1 Rc阻值合適,三極管的,3,種工作狀態(tài),3.,飽和導(dǎo)通狀態(tài),,當(dāng),R,P,,R,1,,阻值很小時(shí)，發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都處于正向偏置狀態(tài)時(shí)。三極管的,I,c,基本不隨,I,b,的變化而變化，或,I,c,,,已不受,,I,b

13、,的控制，三極管處于飽和狀態(tài)。三極管飽和時(shí)的,Uce,值稱為飽和壓降，記作,Uces,，小功率管小于,0.6V,，鍺管小于,0.3V,。此時(shí)集電極和發(fā)射極之間相當(dāng)于一只接通的開(kāi)關(guān)。,17,三極管的3種工作狀態(tài)3.飽和導(dǎo)通狀態(tài) 當(dāng)RP R1 阻值很小,,,,E,C,R,C,I,C,,U,CE,C,E,B,U,BE,,三極管電流分配及放大作用,,（,1,）發(fā)射結(jié)正向偏置；,（,2,）集電結(jié)反向偏置。,以,NPN,型三極管為例,應(yīng)滿足,:,U,BE,,> 0,U,BC,,,<,,0,即,,V,C,>,,V,B,>,,V,E,,,輸出,回路,輸入,回路,,公,共,端,E,B,R,B,I,B,18,EC

14、RCIC UCECEBUBE三極管電流分配及放大作用,,通常把公共端點(diǎn)作為參考電位點(diǎn)，即,0,電位點(diǎn)，稱為“地”，圖形符號(hào)為⊥，與金屬外殼或底板連接，并不是與大地連接。,19,通常把公共端點(diǎn)作為參考電位點(diǎn)，即0電位點(diǎn)，稱為“,基本,交流,放大電路的組成,,,,,R,C,C,1,C,2,V,R,L,,R,B2,,R,E,+,C,E,,,+,+,,1.,電路組成,R,B1,,R,S,u,s,信號(hào)源,直流電源提供,偏置和能量,集電極電阻保證,交變電壓的輸出,基極偏置電阻,保證發(fā)射結(jié)正偏,E,C,20,基本交流放大電路的組成RCC1C2VRLRB2RE+CE++,,C,1,、,C,2,,為耦合電容，

15、用來(lái)隔斷放大電路與信號(hào)源及負(fù)載之間的直流通路，同時(shí)又起耦合交流的作用。,C,E,為旁路電容，對(duì)直流開(kāi)路，對(duì)交流短路,。,2.,電容的作用：,負(fù)載,,,,,R,C,C,1,C,2,V,R,L,,R,B2,,R,E,+,C,E,,,+,+,,R,B1,,R,S,信號(hào)源,u,o,u,i,u,s,E,C,21,C1、C2 為耦合電容，用來(lái)隔斷放大電路與信號(hào)源及負(fù)載之間,三極管的三種基本組態(tài),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(fā)射極接法,:,發(fā)射極作為公共電極，用,CE,表示；,,22,三極管的三種基本組態(tài)共集電極接法:集電極作為公共電極，用CC,