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三极管的基本知识

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三极管的基本知识

概念:半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。

作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 作无触点开关。

三极管工作原理

半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的。

三极管的三种工作状态

截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,

集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。

放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当

的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,

这时三极管处放大状态。

饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极

电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

主要参数

特征频率f T

当f= f T时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率f大于f T,电路将不正常工作.

工作电压/电流

用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.

h FE

电流放大倍数.

V CEO

集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.

P CM

最大允许耗散功率.

晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。

名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路

输入阻抗中(几百欧~几千

欧)

大(几十千欧以上)小(几欧~几十欧)

输出阻抗中(几千欧~几十

千欧)

小(几欧~几十欧)

大(几十千欧~几百千

欧)

电压放大

倍数

大小(小于1并接近于1)大

电流放大

倍数

大(几十)大(几十)小(小于1并接近于1)

功率放大倍数大(约30~40分

贝)

小(约10分贝)中(约15~20分贝)

频率特性高频差好好

应用多级放大器中间

低频放大输入级、输出级或

作阻抗匹配用

高频或宽频带电路及

恒流源电路

应用

NPN型三极管相当于常闭型水龙头,在没有用力打开水闸时,水龙头是关着的,NPN型三极管在基极(b)没有电压或接地时,集电极(c)到发射极(e)是关掉的,处于断路状态。

PNP型三极管相当于常开水龙头,水一直流,只有用力旋转水闸才会关闭。PNP 型三极管的基极(b)没有电压或接地时,集电极(c)和发射集(e)是导通的,处于开路状态;只有当基极有一定电压(或电流)时,集电极和发射集就会断路。

NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同,说得“专业”一点,就是“极性”问题。

NPN 是用B→E 的电流(IB)控制C→E 的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC > VB > VE

PNP 是用E→B 的电流(IB)控制E→C 的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC < VB < VE

总之VB 一般都是在中间,VC 和VE 在两边,这跟通常的BJT 符号中的位置是一致的,你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。而且BJT的各极之间虽然不是纯电阻,但电压方向和电流方向同样是一致的,不会出现电流从低电位处流行高电位的情况。

如今流行的电路图画法,"阳上阴下”,也就是“正电源在上负电源在下”。那NPN电路中,E 最终都是接到地板(直接或间接),C 最终都是接到天花板(直接或间接)。PNP电路则相反,C 最终都是接到地板(直接或间接),E 最终都是接到天花板(直接或间接)。这也是为了满足上面的VC 和VE的关系。一般的电路中,有了NPN的,你就可以按“上下对称交换”的方法得到PNP 的版本。无论何时,只要满足上面的6个“极性”关系(4个电流方向和2个电压不等式),BJT电路就可能正常工作。当然,要保证正常工作,还必须保证这些电压、电流满足一些进一步的定量条件,即所谓“工作点”条件。

NPN电路:

共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC(从电位更高的地方流进C极,你也可以把C极看作朝上的进水的漏斗)。

共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VBE (VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC。

如果所需的输出信号不是电流形式,而是电压形式,这时就在 C 极加一个电阻RC,把IC 变成电压IC*RC。但为满足VC>VE,RC 另一端不接地,而接正电源。

而且纯粹从BJT本身角度,而不考虑输入信号从哪里来,共射组态和共基组态其实很相似,反正都是控制VBE,只不过一个“固定” VE,改变VB,一个固定VB,改变VE。

对于共射组态,没有“固定参考点”了,可以理解为利用VBE随IC或IE变化较小的特性,使得不论输出电流IE怎么变化(当然也有个限度),VE基本上始终跟随VB变化(VE=VB-VBE),VB升高,VE也升高,VB降低,VE也降低,这就是电压跟随器的名称的由来。

PNP电路跟NPN是对称的,例如:

共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC(从C极流向电位更低的地方,你也可以把C极看作朝下的出水管)。

共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VEB (VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC。

上面所有的VE的“固定”二字都加了引号。因为E点有时是串联负反馈的引入点,这时VE也是变化的,但这个变化是反馈信号,即由VB变化这个因造成的果。

附件:全系列三极管应用参数

名称封装极性功能耐压电流功率频率配对管

D633 28 NPN 音频功放开关100V 7A 40W 达林顿

9013 21 NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012

9014 21 NPN 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150HMZ 9015

9015 21 PNP 低噪放大50V 0.1A 0.4W 150MHZ 9014

9018 21 NPN 高频放大30V 0.05A 0.4W 1000MHZ

8050 21 NPN 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8550

8550 21 PNP 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZ 8050

2N2222 21 NPN 通用60V 0.8A 0.5W 25/200NS

2N2369 4A NPN 开关40V 0.5A 0.3W 800MHZ

2N2907 4A NPN 通用60V 0.6A 0.4W 26/70NS

2N3055 12 NPN 功率放大100V 15A 115W MJ2955

2N3440 6 NPN 视放开关450V 1A 1W 15MHZ 2N6609

2N3773 12 NPN 音频功放开关160V 16A 50W

2N3904 21E NPN 通用60V 0.2A

2N2906 21C PNP 通用40V 0.2A

2N2222A 21铁NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ

2N6718 21铁NPN 音频功放开关100V 2A 2W

2N5401 21 PNP 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5551

2N5551 21 NPN 视频放大160V 0.6A 0.625W 100MHZ 2N5401

2N5685 12 NPN 音频功放开关60V 50A 300W

2N6277 12 NPN 功放开关180V 50A 250W

9012 21 PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013

2N6678 12 NPN 音频功放开关650V 15A 175W 15MHZ

9012 贴片PNP 低频放大50V 0.5A 0.625W 9013

3DA87A 6 NPN 视频放大100V 0.1A 1W

3DG6B 6 NPN 通用20V 0.02A 0.1W 150MHZ

3DG6C 6 NPN 通用25V 0.02A 0.1W 250MHZ

3DG6D 6 NPN 通用30V 0.02A 0.1W 150MHZ

MPSA42 21E NPN 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA92 MPSA92 21E PNP 电话视频放大300V 0.5A 0.625W MPSA42 MPS2222A 21 NPN 高频放大75V 0.6A 0.625W 300MHZ 9013 贴片NPN 低频放大50V 0.5A 0.625W 9012

3DK2B 7 NPN 开关30V 0.03A 0.2W

3DD15D 12 NPN 电源开关300V 5A 50W

3DD102C 12 NPN 电源开关300V 5A 50W

3522V 5V稳压管

A634 28E PNP 音频功放开关40V 2A 10W

A708 6 PNP 音频开关80V 0.7A 0.8W

A715C 29 PNP 音频功放开关35V 2.5A 10W 160MHZ

A733 21 PNP 通用50V 0.1A 180MHZ

A741 4 PNP 开关20V 0.1A 70/120NS

A781 39B PNP 开关20V 0.2A 80/160NS

A928 ECB PNP 通用20V 1A 0.25W

A933 21 PNP 通用50V 0.1A 140MHZ

A940 28 PNP 音频功放开关150V 1.5A 25W 4MHZ C2073

A966 21 PNP 音频激励输出30V 1.5A 0.9W 100MHZ C2236 A950 21 PNP 通用30V 0.8A 0.6W

A968 28 PNP 音频功放开关160V 1.5A 25W 100MHZ C2238 A1009 BCE PNP 功放开关350V 2A 15W

A1220P 29 PNP 音频功放开关120V 1.5A 20W 150MHZ

A1013 21 PNP 视频放大160V 1A 0.9W C2383

A1015 21 PNP 通用60V 0.1A 0.4W 8MHZ C1815

2N6050 12 PNP 音频功放开关60V 12A 150W

2N6051 12 PNP 音频功放开关80V 12A 150W

A1175 PNP 通用60V 0.10A 0.25W 180MHZ

A1213 贴片PNP 超高频50V 0.15A 80MHZ

A719 ECB PNP 通用30V 0.50A 0.625W 200MHZ

B12 G-PNP 音频30V 0.05A 0.05W

B1114 ECB PNP 通用贴片20V 2A 180MHZ

B205 锗管PNP 音频功放开关80V 20A 80W

B1215 BCE PNP 功放开关贴片120V 3A 20W 130MHZ

C294 6 NPN 栾生对管25V 0.05A 200MHZ

C1044 6 NPN 视放45V 0.3A 2.2GHZ

C1216 6 NPN 高速开关40V 0.2A T,20nS

C1344 ECB NPN 通用低噪30V 0.10 230MHZ

C1733 6 NPN 栾生对管30V 0.05A 2GHZ

C1317 21ECB NPN 通用30V 0.5A 0.625W 200MHZ

C546 21ECB NPN 高放30V 0.03A 0.15W 600MHZ

C680 11 NPN 音频功放开关200V 2A 30W 20MHZ

C665 12 NPN 音频功放开关125V 5A 50W 15MHZ

C4581 BCE NPN 电源开关600V 10A 65W 20MHZ?

C4584 BCE NPN 电源开关1200V 6A 65W 20MHZ

C4897 BCE NPN 行管1500V 20A 150W

C4928 BCE NPN 行管1500V 15A 150W

C5411 BCE NPN 彩显行管17” 1500V 14A 60W

HQ1F3P 贴片NPN 功放开关20V 2A 2W

TIP132 28 NPN 音频功放开关100V 8A 70W TIP137

A1020 21 PNP 音频开关50V 2A 0.9W

A1123 21 PNP 低噪放大150V 0.05A 0.75W

A1162 21D PNP 通用贴片50V 0.15A 0.15W

A1216 BCE PNP 功放开关180V 17A 200W 20MHZ C2922 A1265 BCE PNP 功放开关140V 10A 100W 30MHZ C3182 A1295 BCE PNP 功放开关230V 17A 200W 30MHZ C3264 A1301 BCE PNP 功放开关160V 12A 120W 30MHZ C3280 C3280 BCE NPN 功放开关160V 12A 120W 30MHZ A1301 A1302 BCE PNP 功放开关200V 15A 120W 30MHZ C3281 C3281 BCE NPN 功放开关200V 15A 120W 30MHZ A1302 A1358 BCE PNP 120V 1A 10W 120MHZ

A1444 BCE PNP 高速电源开关100V 15A 30W 80MHZ

A1494 BCE PNP 功放开关200V 17A 200W 20MHZ C3858 A1516 BCE PNP 功放开关180V 12A 130W 25MHZ

A1668 BCE PNP 电源开关200V 2A 25W 20MHZ

A1785 BCE PNP 驱动120V 1A 1W 140MHZ

A1941 BCE PNP 音频功放形状140V 10A 100W C5198

C5198 BCE NPN 音频功放形状140V 10A 100W A1941

A1943 BCE PNP 功放开关230V 15AA 150W C5200

C5200 BCE NPN 功放开关230V 15A 150W A1943

A1988 BCE PNP 功放开关

B449 锗管12 PNP 功放开关50V 3.5A 22.5W

B647 21 PNP 通用120V 1A 0.9W 140MHZ D667

D667 21 NPN 通用120V 1A 0.9W 140MHZ B649

B1375 BCE PNP 音频功放60V 3A 2W 9MHZ

D40C BCE NPN

对讲机用

40V 0.5A 40W 75MH

B688 BCE PNP 音频功放开关120V 8A 80W D718

B734 39B PNP 通用60V 1A 1W D774

B649 29 PNP 视放180V 1.5A 20W D669

D669 29 NPN 视频放大180V 1.5A 20W 140MHZ B649

B669 28 PNP 达林顿功放70V 4A 40W

B675 28 PNP 达林顿功放60V 7A 40W

B673 28 PNP 达林顿功放100V 7A 40W

B631K 29 PNP 音频功放开关120V 1A 8W 130MHZ D600K

D600K 29 NPN 音频功放开关120V 1A 8W 130MHZ B631K

C3783 BCE NPN 高压高速开关900V 5A 100W

B1400 28B PNP 达林顿功放120V 6A 25W D1590

B744 29 PNP 音频功放开关70V 3A 10W

B1020 28 PNP 功放开关100V 7A 40W

B1240 39B PNP 功放开关40V 2A 1W 100MHZ

B1185 28B PNP 功放开关60V 3A 25W 70MHZ D1762

B1079 30 PNP 达林顿功放100V 20A 100W D1559

B772 29 PNP 音频功放开关40V 3A 10W D882

B774 21 PNP 通用30V 0.1A 0.25W

B817 30 PNP 音频功放形状160V 12A 100W D1047

B834 28 PNP 功放开关60V 3A 30W

B1316 54B PNP 达林顿功放100V 2A 10W

B1317 BCE PNP 音频功放180V 15A 150W D1975

B1494 BCE PNP 达林顿功放120V 20A 120W D2256

B1429 BCE PNP 功放开关180V 15A 150W

C380 21 NPN 高频放大35V 0.03A 250MHZ

C458 21 NPN 通用30V 0.1A 230MHZ

C536 21 NPN 通用40V 0.1A 180MHZ

2N6609 12 PNP 音频功放开关160V 15A 150W >2MHZ 2N3773 C3795 BCE NPN 高压高速开关900V 5A 40W

C2458 21ECB NPN 通用低噪50V 0.15A 0.2W

C3030 BCE NPN 开关管900V 7A 80W. 达林顿

C3807 BCE NPN 低噪放大30V 2A 1.2W 260MHZ

C3858 BCE NPN 功放开关200V 17A 200W 20MHZ A1494

D985 29 NPN 达林顿功放150V ±1.5A 10W

C2036 29 NPN 高放低噪80V 1A 1-4W

C2068 28E NPN 视频放大300V 0.05A 1.5W 80MHZ

C2073 28 NPN 功率放大150V 1.5A 25W 4MHZ A940

C3039 28 NPN 电源开关500V 7A 50W

C3058 12 NPN 开关管600V 30A 200W

C3148 28 NPN 电源开关900V 3A 40W

C3150 28 NPN 电源开关900V 3A 50W

C3153 30 NPN 电源开关900V 6A 100W

C3182 30 NPN 功放开关140V 10A 100W A1265

C3198 21 NPN 高频放大60V 0.15A 0.4W 130MHZ

3DK4B 7 NPN 开关40V 0.8A 0.8W

3DK7C 7 NPN 开关25V 0.05A 0.3W

3D15D 12 NPN 电源开关300V 5A 50W

C2078 28 NPN 音频功放开关80V 3A 10W 150MHZ

C2120 21 NPN 通用30V 0.8A 0.6W

C2228 21 NPN 视频放大160V 0.05A 0.75W

C2230 21 NPN 视频放大200V 0.1A 0.8W

C2233 28 NPN 音频功放开关200V 4A 40W

C2236 21 NPN 通用30V 1.5A 0.9W A966

C1733 小铁NPN 孪生对管30V 2GHZ

C1317 21EBC NPN 通用30V 0.5A 0.625W 200MHZ

C2238 28 NPN 音频功放开关160V 1.5A 25W 100MHZ A968 C752 21 NPN 通用30V 0.1A 300MHZ

C815 21 NPN 通用60V 0.2A 0.25W

C828 21 NPN 通用45V 0.05A 0.25W

C900 21 NPN 低噪放大30V 0.03A 100MHZ

C945 21 NPN 通用50V 0.1A 0.5W 250MHZ

C1008 21 NPN 通用80V 0.7A 0.8W 50MHZ

C1162 21 NPN 音频功放35V 1.5A 10W

C1213 39B NPN 监视器专用30V 0.5A 0.4W

C1222 21 NPN 低噪放大60V 0.1A 100MHZ

C1494 40A NPN 发射36V 6A PQ=40W 175MHZ

C1507 28 NPN 视放300V 0.2A 15W

C1674 21 NPN HF/ZF 30V 0.02A 600MHZ

C1815 21 NPN 通用60V 0.15A 0.4W 8MHZ A1015

C1855 21F NPN HF/ZF 20V 0.02A 550MHZ

C1875 12 NPN 彩行1500V 3.5A 50W

C1906 21 NPN 高频放大30V 0.05A 1000MHZ

C1942 12 NPN 彩行1500V 3A 50W

C1959 21 NPN 通用30V 0.4A 0.5W 300MHZ

C1970 28 NPN 手机发射40V 0.6A PQ=1.3W 175MHZ

C1971 28A NPN 手机发射35V 2A PQ-7.0W 175MHZ

C1972 28A NPN 手机发射35V 3.5A PQ=15W 175MHZ

C2320 21 NPN 通用50V 0.2A 0.3W 200MHZ

C2012 21 NPN 高放30V 0.03A 200MHZ

C2027 12 NPN 行管1500V 5A 50W

D814 BCE NPN 低噪放大贴片150V 0.05A 150MHZ

C5142 BCE NPN 彩行1500V 20A 200W

D998 BCE NPN 音频功放开关120V 10A 80W

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1:三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

三极管理论基础知识部分教学设计

识别晶体三极管(理实一体)---理论基础知识部分教学设计

三极管类型、三极管的三种工作状态及其条件 教学方法 情境引入法、启发式提问讲授法 教学准备 备学生、备课、备教材、备器材(万用表、三极管) 多媒体以及多媒体课件 课时分配 1课时 授课班级 12级汽修1、2、3、7班 授课时间 2013年5月 板书设计 教学任务内容及过程 【理论讲授】 一、情景导入(5分钟): 图1 扩音器结构示意图 如图1所示扩音器:话筒是将声音信号转换为电信号,经放大电路放大后,变成大功率的电 晶体三极管 结构 类型 材料 特点 工作状态 (及条件) 三个电极基极b 、集电极c 、发射极e 2个PN 结:集电结、发射结,3个区:基区接b 极、集 电区接c 极、发射区接e 极。(绘图讲解) 1、按结构分PNP 、NPN 型; 2、按功率分大、中、小型; 3、按频率分低、中、高频;4按材料分硅、锗型等 三极管材料:硅、锗材料(加入微量杂质P 、Be 元素) 1、放大状态(Vc>Vb>Ve ); 2、截止状态(Ve>Vb,Vc>Vb ); 3、饱和导通状态,(Uce 近似为0v )。

本次任务学习三极管的结构、类型及分类方法。 二、讲授新课内容(25分钟): 半导体三极管也称晶体三极管,是汽车电子点火系统等电工电子电路中最重要的电子元器件之一。它主要的功能是电流放大和开关作用,配合其他元器件还可以构成振荡电路。 1、三极管外形,如图2所示。 特点:有三个电极,故称三极管。 2、三极管内部结构: 在一块极薄的硅或锗材料的半导体基片上,经过特殊的工艺加工,制造出两个PN结,这两块PN结将整个半导体基片分为3个区域:集电区,基区和发射区。如图3所示。 其中:基区相对很薄,集电区面积很大,发射区载流子的掺杂浓度很高。对应着三个区分别引出三个电极;即:基极,集电极和发射极。分别用英文字母b,c和e来表示,也可以用大写字母表示基极B、发射极C、集电极E。 三极管是由两个PN结组成的。我们把基极和发射极之间的PN结称作发射结,基极和集电极之间的PN结称作集电结。 NPN型符号 NPN结构简图 PNP符号 PNP结构简图 图4 三极管符号、结构简图 图3 三极管的结构图 图 2 三极管外形

三极管的基础知识及参数对照表

[知识学堂] 三极管的基础知识及参数对照表双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管PN结。正向偏置的EB结有空 穴从发射极注入基区,其中大部分空穴能够到达集电结的边界,并在反向偏置的CB结势垒电场的效果下到达集电区,形成集电极电流IC。在共发射极晶体管电路中,发射结在基极电路中正向偏置,其电压降很小。绝大部分的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。由于VBE很小,所以基极电流约为IB=5V/50kΩ=0.1mA。 如果晶体管的共发射极电流放大系数β=IC/IB=100,集电极电流IC=β*IB=10mA。在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V,而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V,如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib,在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic,有c/ib=β,实现了双极晶体管的电流放大效果。 常用中小功率三极管参数表: 型号材料与极性Pcm( W) Icm(mA ) BVcbo(V) ft(MHz) 3DG6C SI-NPN 0.1 20 45 >100 3DG7C SI-NPN 0.5 100 >60 >100 3DG12C SI-NPN 0.7 300 40 >300 3DG111 SI-NPN 0.4 100 >20 >100 3DG112 SI-NPN 0.4 100 60 >100 3DG130C SI-NPN 0.8 300 60 150 3DG201C SI-NPN 0.15 25 45 150 C9011 SI-NPN 0.4 30 50 150 C9012 SI-PNP 0.625 -500 -40 C9013 SI-NPN 0.625 500 40 C9014 SI-NPN 0.45 100 50 150 C9015 SI-PNP 0.45 -100 -50 100 C9016 SI-NPN 0.4 25 30 620 C9018 SI-NPN 0.4 50 30 1.1G

三极管基础知识练习.doc

晶体三极管与单级低频小信号放大器 章节练习(2015.6) 一、判断题(对的打“√”,错的打“×” ) 1、为使三极管处于放大工作状态,其发射结应加反向电压,集电结应加正向电压;( ) 2、无论是哪种三极管,当处于放大工作状态时,b 极电位总是高于e 极电位,c 极电位也总是高于b 极电位;( ) 3、三极管的发射区和集电区是由同一种类半导体(N 型或P 型)构成的,所以e 极和c 极可以互换使用;( ) 4、三极管的穿透电流I CEO 的大小不随温度而变化;( ) 5、三极管的电流放大系数β随温度的变化而变化,温度升高,β减小;( ) 6、对于NPN 型三极管,当V BE ﹥0时,V BE ﹥V CE ,则该管的工作状态是饱和状态;( ) 7、已知某三极管的发射极电流I E =1.36mA ,集电极电流I C =1.33mA ,则基极电流I B =30μA ;( ) 8、某三极管的I B =10μA 时,I C =0.44mA ;当I B =20μA 时,I C =0.89mA ,则它的电流放大系数β=45; 9、三极管无论工作在何种工作状态,电流I E =I B +I C =(1+β)I B 总是成立;( ) 10、由于三极管的核心是两个互相联系的PN 结,因此可以用两个背靠背连接的二极管替换;( ) 11、三极管是一种电流控制器件;( ) 12、同一只三极管的β和β数值上很接近,在应用时可相互代替;( ) 13、共发射极放大器的输出电压信号和输入电压信号反相;( ) 14、交流放大电路之所以能实现小信号放大,是由于三极管提供了较大的输出信号能量;( ) 15、放大器的静态工作点一经设定后,不会受外界因素的影响;( ) 16、在单管放大电路中,若V G 不变,只要改变集电极电阻R C 的值就可改变集电极电流I C 的值;( ) 17、三极管放大电路工作时,电路中同时存在直流分量和交流分量,直流分量用来表示静态工作点,交流分量用来表示信号的变化情况;( ) 二、选择题 1、万用表测得一PNP 型三极管三极电位分别有V C =3.3V ,V E =3V ,V B =3.7V ,则该管工作在( ) A .饱和区 B .截止区 C .放大区 D .击穿区 2、测得某三极管三个极在放大电路中的对地电压分别为6V 、4V 、3.3V , 则该三极管是( ) A .硅材料的NPN 管 B .硅材料的PNP 管 C .锗材料的NPN 管 D .锗材料的PNP 管 3、三极管放大器设置合适的静态工作点,以保证放大信号时,三极管( ) A .发射结为反向偏置 B .集电结为正向偏置 C .始终工作在放大区 4、在共发射极单管低频电压放大电路中,输出电压可表示为( ) A .0c c v i R = B .0c c v i R =- C .0c c v I R = D .0c c v I R =-

三极管基本知识大全

三极管基本知识大全 半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管,另一种是PNP型的三极管。 三极管的种类很多,并且不同型号各有不同的用途。三极管大都是塑料封装或金属封装,常见三极管的外观如图,大的很大,小的很小。三极管的电路符号有两种:有一个箭头的电极是发射极,箭头朝外的是NPN型三极管,而箭头朝内的是PNP型。实际上箭头所指的方向是电流的方向。 电子制作中常用的三极管有9 0**系列,包括低频小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪声管9014(NPN),高频小功率管9018(NPN)等。它们的型号一般都标在塑壳上,而样子都一样,都是TO-92标准封装。在老式的电子产品中还能见到3DG6(低频小功率硅管)、3AX31(低频小功率锗管)等,它们的型号也都印在金属的外壳上。我国生产的晶体管有一套命名规则,电子爱好者最好还是了解一下: 第一部分的3表示为三极管。第二部分表示器件的材料和结构,A:PNP型锗材料B:NPN型锗材料C:PNP型硅材料D:NPN型硅材料第三部分表示种类:光电管K:开关管X:低频小功率管G:高频小功率管D:低频大功率管A:高频大功率管。另外,3DJ 型为场效应管,BT打头的表示半导体特殊元件。 三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。 三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。 半导体三极管除了构成放大器和作开关元件使用外,还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件 1. 扩流。 把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合,就可得到一只大功率可控硅,其最大输出电流由大功率三极管的特性决定,见附图1 。图2 为电容容量扩大电路。利用三极管的电流放大作用,将电容容量扩大若干倍。这种等效电容和一般电容器一样,可浮置工作,适用于在长延时电路中作定时电容。用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、制作经济方便的优点,但由于稳压二极管稳定电流一般只有数十毫安,因而决定了它只能用在负载电流不太大的场合。图 3 可使原稳压二极管的稳定电流及动态电阻范围得到较大的扩展,稳定性能可得到较大的改善。 2. 代换。 图4 中的两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管;图5 中的三极管可代用8V 左右的稳压管。图 6 中的三极管可代用30V 左右的稳压管。上述应用时,三极管的基极均不使用。 3. 模拟。 用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。大功率可变电阻价贵难觅,用图7 电路可作模拟品,调节510 电阻的阻值,即可调节三极管C 、E 两极之间的阻抗,此阻抗变化即可代替可变电阻使用。图8 为用三极管模拟的稳压管。其稳压原理是:当加到A 、B 两端的输入电压上升时,因三极管的B 、E 结压降基本不变,故R2 两端压降上升,经过R2

三极管的基本知识讲解复习课程

三极管的基本知识讲解 三极管的初步认识 三极管是一种很常用的控制和驱动器件,在数字电路和模拟电路中都有大量的应用,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,以下以硅管为例进行讲解。三极管有2 种类型,分别是PNP 型和NPN 型。先来认识一下,如下图所示。三极管一共有3 个极,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极 e(emitter),剩下的一个引脚就是集电极c(collector)。 三极管的原理 三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。三极管的类型和用法有个总结:箭头朝内PNP,箭头朝外NPN,导通电压顺箭头过,电压导通,

电流控制。三极管的用法特点,关键点在于b 极(基极)和e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于b 级0.7V以上(硅三极管的PN 结道导通电压,如果是锗三极管,这个电压大概为0.3V),这个三极管e 级和c 级之间就可以顺利导通。也就是说,控制端在b 和e 之间,被控制端是e 和c 之间。同理,NPN 型三极管的导通电压是b 极比e 极高0.7V,总之是箭头的始端比末端高0.7V就可以导通三极管的e 极和c 极。这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释。 三极管的用法 以上图为例介绍一下三极管的用法。三极管基极通过一个10K 的电阻接到了单片机的一个IO口上,假定是P1.0,发射极直接接到5V 的电源上,集电极接了一个LED 小灯,并且串联了一个1K 的限流电阻最终接到了电源负极GND 上。如果P1.0 由我们的程序给一个高电平1,那么基极b 和发射极e 都是5V,也就是说e到b 不会产生一个0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。如果程序给

三极管基础练习题

三极管练习题 一、填空题: 1.晶体管工作在饱和区时发射结偏;集电结偏。 2.三极管按结构分为_和两种类型,均具有两个PN结,即______和______。 3.三极管是___________控制器件,场效应管是控制器件。 4.晶体管放大电路的性能指标分析,主要采用等效电路分析法。 5.放大电路中,测得三极管三个电极电位为U1=,U2=,U3=15V,则该管是______类型管子,其中_____极为集电极。 6.场效应管输出特性曲线的三个区域是________、___________和__________。 7.三极管的发射结和集电结都正向偏置或反向偏置时,三极管的工作状态分别是____和 ______。 8.场效应管同三极管相比其输入电阻_________,热稳定性________。 9.采用微变等效电路法对放大电路进行动态分析时,输入信号必须是________的信号。 10.三极管有放大作用的外部条件是发射结________,集电结______。 11.在正常工作范围内,场效应管极无电流 12.三极管按结构分为______和______两种类型,均具有两个PN结,即___________和 _________。 13.晶体三极管是一种___控制___器件,而场效应管是一种___控制___器件。14.若一晶体三极管在发射结加上反向偏置电压,在集电结上也加上反向偏置电压,则这个晶体三极管处于______状态。 15.作放大作用时,场效应管应工作在____(截止区,饱和区,可变电阻区)。 16.晶体三极管用于放大时,应使发射极处于__偏置,集电极处于__偏置。 二、选择题: 1.有万用表测得PNP晶体管三个电极的电位分别是V C=6V,V B=,V E=1V则晶体管工作在()状态。 A、放大 B、截止 C、饱和 D、损坏 2、三级管开作在放大区,要求() A、发射结正偏,集电结正偏 B、发射结正偏,集电结反偏 C、发射结反偏,集电结正偏 D、发射结反偏,集电结反偏 3、在放大电路中,场效应管应工作在漏极特性的哪个区域() A可变线性区B截止区C饱合区D击穿区 4.一NPN型三极管三极电位分别有V C=,V E=3V,V B=,则该管工作在() A.饱和区B.截止区 C.放大区D.击穿区

三极管知识点的总结.docx

晶体三极管

晶体三极管 一.教学要求: 1 .了解三极管的基本构造、特点、符号、型号、分类等: 1 .前 1 、 2 个属 2 .理解三极管电流放大作用的实质和特性曲线及主要参数:于知识方面 3 .掌握三极管的识别和简单测试方法:的要求 2.最后 1 个属 于技能方面 的要求二.教学重点、难点分析: 1.教学重点是三极管的三个工作区域及其特点、三极管的电流放大 作用: 2.教学难点是三极管的伏-安特性 3.技能要求是掌握三极管的识别与简单测试: 三.教具: 1.晶体三极管: 2.万用表: 3.晶体管特性测试仪、双踪示波器:

四.教学过程: (一):复习提问,引入新课: 提问3-4位 学生回答1.二极管具有哪些特性? 2.常用的电子元器件有哪些? (二):新课教学: 一:三极管的结构、符号和类型: 1.结构:利用课件进行 C(集电极)C(集电极)讲解,然后总结归纳。 集电区集电区 集电结 P 集电结 N b(基极)集区b(基极)集区 P N N发射结P发射结 发射区发射区e(发射极)e(发射极)NPN型PNP型 总结:三极管的结构为:三区+ 两结 + 三电极: 三区:指发射区、基区、集电区 两结:指发射结、集电结: 三电极:指发射极、基极、集电极: 2.符号: C C B B E E NPN型PNP型

3.三极管具有放大作用的内部条件(结构特点): 发射区很厚,掺杂浓度最高; 基区很薄,掺杂浓度最小; 集电区很厚,掺杂浓度比较高。 4.三极管的型号及其意义:发给不同规格 的三极管让学生 判别。 区别代号(用大字母表示) 半导体的序号(用数字表示) 半导体的类型(用字母表示) 半导体的材料(用字母表示) 电极数目 二:三极管的电流放大作用:用双踪示波三极管具有放大作用,必须同时满足内部条件和外部条件,内部条件器演示输入信号一般由生产厂家保证。和输出信号的差1.三极管放大的外部条件:别,加强学生的发射结正偏;感性认识,然后 集电结反偏。再进行分析。 2.三极管的电流分配关系:I e I b I c 3.三极管电流放大作用的实质: “以小控大”——以基极小电流I b控制集电极大电流I c。因 此:双极型三极管属于“电流控制器件”。 三.三极管的连接方式: 1 .共发射极: 2 .共集电极:3.共基极: 三张图进行 比较,注意它们输出端输出端输入端输出端 输入端输入端 之间的特点四.三极管的伏安特性曲线 (一)输入特性曲线:

三极管的基础知识

三极管 半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,分别为集电极(c),基极(b),发射极(e).有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种。 编辑本段概念 半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件. 作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关. 编辑本段三极管的分类: a.按材质分: 硅管、锗管 b.按结构分: NPN 、PNP c.按功能分: 开关管、功率管、达林顿管、光敏管等. 编辑本段三极管的主要参数 a. 特征频率fT:当f= fT时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率大于fT,电路将不正常工作. b. 工作电压/电流:用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围. c. hFE:电流放大倍数. d. VCEO:集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压. e. PCM:最大允许耗散功率. f. 封装形式:指定该管的外观形状,如果其它参数都正确,封装不同将导致组件无法在. 编辑本段判断基极和三极管的类型 先假设三极管的某极为“基极”,将黑表笔接在假设基极上,再将红表笔依次接到其余两个电极上,若两 次测得的电阻都大(约几K到几十K),或者都小(几百至几K),对换表笔重复上述测量,若测得两个阻值相反(都很小或都很大),则可确定假设的基极是正确的,否则另假设一极为“基极”,重复上述测试,以确定基极. 当基极确定后,将黑表笔接基极,红表笔笔接基它两极若测得电阻值都很少,则该三极管为NPN,反之 为PNP. 判断集电极C和发射极E,以NPN为例: 把黑表笔接至假充的集电极C,红表笔接到假设的发射极E,并用手捏住B和C极,读出表头所示C,E 电阻值,然后将红,黑表笔反接重测.若第一次电阻比第二次小,说明原假设成立. 体三极管的结构和类型 晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种, 从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。 三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律, 底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。

三极管的基本知识讲解

三极管的初步认识 三极管是一种很常用的控制和驱动器件,在数字电路和模拟电路中都有大量的应用,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,以下以硅管为例进行讲解。三极管有 2 种类型,分别是 PNP 型和 NPN 型。先来认识一下,如下图所示。三极管一共有 3 个极,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极 e(emitter),剩下的一个引脚就是集电极 c(collector)。 三极管的原理 三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。三极管的类型和用法有个总结:箭头朝内 PNP,箭头朝外NPN,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。三极管的用法特点,关键点在于 b 极(基极)和 e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于 b 级以上(硅三极管的PN结道导通电压,如果是锗三极管,这个电压大概为),这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。也就是说,控制端在 b 和 e 之间,被控制端是 e 和 c 之间。同理,NPN 型三极管的导通电压是 b 极比 e 极高,总之是箭头的始端比末端高就可以导通三极管的 e 极和 c 极。这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释。 三极管的用法 以上图为例介绍一下三极管的用法。三极管基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上,假定是,发射极直接接到 5V 的电源上,集电极接了一个 LED 小灯,并且串联了一个 1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。如果由我们的程序给一个高电平 1,那么基极 b 和发射极 e 都是 5V,也就是说 e到 b 不会产生一个的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在

三极管基本知识全归纳

1、三极管的正偏与反偏:给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏,否则就是反偏。即当P区(阳极)电位高于N区电位时就是正偏,反之就是反偏。例如NPN型三极管,位于放大区时,Uc>Ub集电极反偏,Ub>Ue 发射极正偏。总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。 NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。 NPN是用B—E的电流(IB)控制C—E的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC>VB>VE。

PNP是用E—B的电流(IB)控制E—C的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC发射极电压Ue,集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。放大条件:NPN管:Uc>Ub>Ue;PNP管:Ue>Ub>Uc。 (2)饱和区:发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。即饱和导通条件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc,PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。饱合状态的特征是:三极管的电流Ib、Ic 都很大,但管压降Uce 却很小,Uce≈0。这时三极管的c、e 极相当于短路,可看成是一个开关的闭合。饱和压降,一般在估算小功率管时,对硅管可取0.3V,对锗管取0.1V。此时的,iC几乎仅决定于Ib,而与Uce无关,表现出Ib对Ic的控制作用。 (3)截止区:发射结反偏,集电结反偏。由于两个PN 结都反偏,使三极管的电流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管压降Uce 却很大。这时的三极管c、e 极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。 3、三极管三种工作区的电压测量 如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态?用电压表测基极与射极间的电压Ube。 饱和状态eb有正偏压约0.65V左右,ce电压接近0V. 放大状态eb有正偏压约0.6V,ce电压大于0.6V小于电源电压. 截止状态eb电压低于0.6V,ce电压等于或接近电源.

极管三极管基础概念练习题

第一章二极管及其应用 二极管 1、自然界中的物质,按照导电能力的不同,可分为_______、_______和______。 2、半导体的导电性能:_______________,常用的半导体材料有_____、_____。 3、半导体的导电性能:________、_______、________。 4、本征半导体:_____________半导体。 本征半导体硅或锗---__价磷元素----N型半导体(多数载流子为带__电的______) ---__价硼元素----P型半导体(多数载流子为带__电的_____) 5、二极管的材料和极性: 举例:2CZ______________________ 2AP______________________ 2BU______________________ 2DW_____________________ 6、二极管:将P型半导体和N型半导体结合在一起,在结合处形成一个特殊的薄层,即_______,一个_______可以制作一只二极管。 7、二极管的图形符号和文字符号:________________(标出正负极)。 8、二极管的重要特性:_____________ 即:_______________________________________。 9、二极管的伏安特性:表示二极管两端的____和流过二极管的____之间的关系。 伏安特性曲线:表示二极管两端的电压和流过二极管的电流变化的关系曲线。 二极管的伏安特性包括:__________和_________。 (2)正向特性:二极管加正向电压(正极接____电位,负极接____电位),超过________时,二极管开始_________。

三极管及放大电路基础教案

第 2 章三极管及放大电路基础 课题】 2.1 三极管 【教学目的】 1.掌握三极管结构特点、类型和电路符号。 2.了解三极管的电流分配关系及电流放大作用。 3.理解三极管的三种工作状态的特点,并会判断三极管所处的工作状态。4.理解三极管的主要参数的含义。【教学重点】 1.三极管结构特点、类型和电路符号。 2.三极管的电流分配关系及电流放大作用。3.三极管的三种工作状态及特点。 【教学难点】 1.三极管的电流分配关系和对电流放大作用的理解。2.三极管工作在放大状态时的条件。 3.三极管的主要参数的含义。 【教学参考学时】 2 学时 【教学方法】 讲授法、分组讨论法 【教学过程】 一、引入新课搭建一个简单的三极管基本放大电路,通过对放大电路输入信号及输出信号的测试,引导学生认识三极管,并知道三极管能放大信号,为后续的学习打下基础。 二、讲授新课 2.1.1 三极管的基本结构 三极管是在一块半导体基片上制作出两个相距很近的PN 结构成的。 两个PN 结把整块半导体基片分成三部分,中间部分是基区,两侧部分分别是发射区和集电区,排列方式有NPN 和PNP 两种, 2.1.2 三极管的电流放大特性

三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量, 这就是三极管的电流放大特性。 要使三极管具有放大作用,必须给管子的发射结加正偏电压,集电结加反偏电压。 三极管三个电极的电流(基极电流I B、集电极电流l c、发射极电流I E)之间的关系为: 2.1.3三极管的特性曲线 三极管外部各极电流与极间电压之间的关系曲线,称为三极管的特性曲线,又称伏安 特性曲线。 1.输入特性曲线 输入特性曲线是指当集-射极之间的电压V CE为定值时,输入回路中的基极电流I B与加 在基-射极间的电压V BE之间的关系曲线。 三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似,也存在一段死区。 2.输出特性曲线 输出特性曲线是指当基极电流l B为定值时,输出电路中集电极电流l C与集-射极间的电压V CE之间的关系曲线。I B不同,对应的输出特性曲线也不同。 截止区:I B 0曲线以下的区域。此时,发射结处于反偏或零偏状态,集电结处于反 偏状态,三极管没有电流放大作用,相当于一个开关处于断开状态。 饱和区:曲线上升和弯曲部分的区域。此时,发射结和集电结均处于正偏状态,三极管 没有电流放大作用,相当于一个开关处于闭合状态。 放大区:曲线中接近水平部分的区域。此时,发射结正偏,集电结反偏。三极管具有电 流放大作用。 2.1.4 三极管的主要参数 1?性能参数:电流放大系数,集电极-基极反向饱和电流I CBO,集电极-发射极 反向饱和电流I CEO。 2.极限参数:集电极最大允许电流l CM、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电

三极管知识与应用详解资料

三极管知识与应用详解 是帅哥 1.三极管的放大作用 图1是收信放大管的结构及符号图,栅极用符号g表示,栅极具有 控制阳极电流ia的作用。由于栅极与阴极之间的距离较阳极与阴极间的距离近得多,所以栅极对阴极发射电子的影响也较阳极的影响大得多,即是说栅极控制电子的能力要比阳极大得多,栅压ug有多少 量的变化,就能引起阳极电流ia发生较大的变化,这就是三极管具有放大作用的原因。 图1三极管结构及符号 2.三极管的静态特性曲线 (1)阳极特性曲线,指栅压ug为常数时,阳极是电流ia与阳极电 压ua的变化关系曲线,采用图2的线路可测出在极管阳极特性曲线, 图3表示6N8P的阳极特性曲线簇。

图2、测量三极管静态特性曲线的电路 从阳极特性的曲线簇可以看出: 1 )它的每条曲线形状和二极管的行性曲线相似,栅压愈负,曲线愈 向右移。这是因为栅压为负进,只有当阳极电压增加到能够抵消在阴 极附近产生的排斥电场以后,才会产生阳极电流。 2 )特性曲线的大部分是彼此平行的直线,间隔也比较均匀,但在阳 极电流较低的部分,曲线显得弯曲。 3)从图中还可以看出,栅压电流可变化 4毫安,若栅压保持---8伏 不变,要使阳极电流变化4毫安,则阳极电压应变化40伏才行,这 说明书栅压对阳极电流的控制作用是阳极电压控制作用的 20倍。 (2)阳栅特性曲线,指阳极电压为常数时,阳极电流 ia 与栅压ug 的变化关系曲线。 仍用图2测量阳栅特性曲线。只要把阳极电压ua 固定在某一数值上, 然后一条阳栅特性曲线,在不同的阳极电压下作出很多条曲线就组成 特性曲线簇。图4为6N8P 阳栅特性曲线簇。 从曲线簇可以看出: 1)在阳极电压为定值时,随着负栅压的增加,阳极电流减小。当负 栅压增加到某一个数值时, 阳极电流减小到零, 这时称为阳极电流截 止,对应的栅压称为截止栅压。 2)阳极电压越高,特性曲线越往左移,这是因为阳极电压越高,要 使阳极电流图3、6N8P 阳极特性曲线 图4、6N8P 阳栅特性曲线

三极管的基本知识

三极管的基本知识 概念:半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。 作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 作无触点开关。 三极管工作原理 半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的。 三极管的三种工作状态 截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零, 集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当 的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,

这时三极管处放大状态。 饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极 电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。 主要参数 特征频率f T 当f= f T时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率f大于f T,电路将不正常工作. 工作电压/电流 用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围. h FE 电流放大倍数. V CEO 集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压. P CM 最大允许耗散功率. 晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。 名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路 输入阻抗中(几百欧~几千 欧) 大(几十千欧以上)小(几欧~几十欧) 输出阻抗中(几千欧~几十 千欧) 小(几欧~几十欧) 大(几十千欧~几百千 欧) 电压放大 倍数 大小(小于1并接近于1)大 电流放大 倍数 大(几十)大(几十)小(小于1并接近于1) 功率放大倍数大(约30~40分 贝) 小(约10分贝)中(约15~20分贝) 频率特性高频差好好 应用多级放大器中间 级 低频放大输入级、输出级或 作阻抗匹配用 高频或宽频带电路及 恒流源电路 应用 NPN型三极管相当于常闭型水龙头,在没有用力打开水闸时,水龙头是关着的,NPN型三极管在基极(b)没有电压或接地时,集电极(c)到发射极(e)是关掉的,处于断路状态。

二极管三极管基础知识

课题1.1 半导体二极管 课型 新课 授课班级授课时数 2 教学目标1.熟识二极管的外形和符号。 2.掌握二极管的单向导电性。 3.理解二极管的伏安特性、理解二极管的主要参数。 教学重点 二极管的单向导电性。教学难点 二极管的反向特性。学情分析 教学效果 教后记

新课 A.引入 自然界中的物质,按导电能力的不同,可分为导体和绝缘体。人们又发现还有一类物质,它们的导电能力介于导体和绝缘体之间,那就是 半导体。 B.新授课 1.1半导体二极管 1.1.1什么是半导体 1.半导体:导电能力随着掺入杂质、输入电压(电流)、温度和光照条件的不同而发生很大变化,人们把这一类物质称为半导体。 2.载流子:半导体中存在的两种携带电荷参与导电的“粒子”。 (1)自由电子:带负电荷。 (2)空穴:带正电荷。 特性:在外电场的作用下,两种载流子都可以做定向移动,形成电流。 3.N型半导体:主要靠电子导电的半导体。 即:电子是多数载流子,空穴是少数载流子。 4.P型半导体:主要靠空穴导电的半导体。 即:空穴是多数载流子,电子是少数载流子。 1.1.2PN结 1.PN结:经过特殊的工艺加工,将P型半导体和N型半导体紧密地结合在一起,则在两种半导体的交界面就会出现一个特殊的接触面,称为PN结。 2.实验演示 (1)实验电路 (2)现象 所加电压的方向不同,电流表指针偏转幅度不同。 (3)结论 PN结加正向电压时导通,加反向电压时截止,这种特性称为PN结的单向导电性。 3.反向击穿:PN结两端外加的反向电压增加到一定值时,反向电流急剧增大,称为PN结的反向击穿。 4.热击穿:若反向电流增大并超过允许值,会使PN结烧坏,称为热击穿。 5.结电容(讲解) (引入实验电路,观察现象)

三极管基础知识全面解析!

三极管基础知识全面解析! 三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件,其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关,是电子电路的核心元件。 三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。1 三极管的工作原理 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 一、电流放大 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。 三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。 如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib 的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。

电子元器件的基本知识——三极管

电子元器件的基本知识——三极管 晶体三极管的结构和类型 晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,如图从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。 发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。 三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,如图对于小功率金属封装三极管,按图示底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。 目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。 晶体三极管的三种工作状态 截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。 放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。 饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。 根据三极管工作时各个电极的电位高低,就能判别三极管的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压,从而判别三极管的工作情况和工作状态。 使用多用电表检测三极管 三极管基极的判别:根据三极管的结构示意图,我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极,因此,在判别三极管的基极时,只要找出两个PN结的公共极,即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡,先用红表笔放在三极管的一只脚上,用黑表笔去碰三极管的另两只脚,如果两次全通,则红

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