1、 高级维修电工理论培训教材2008 051半导体三极管:一基本结构:三层半导体 (N、 P、 N或 P、 N、 P);三个电极 (基极 B、发射极 E、集电极 C);两个 PN结 (发射结、集电结 )。1类型:按频率可分为:高频管和低频管按功率可分为:大功率管、中功率管和小功率管按半导体材料可分为:硅管和锗管按结构可分为: NPN型和 PNP型。目前国产的 NPN型晶体管多为硅管 (3D系列 ), PNP型晶体管多为锗管(3A系列 )。2放大器中晶体管的三种接线方式:以 NPN型为例(1) 共发射极接法:将发射极作为输入与输出的公共端。如下图 (a)(2) 共集电极接法:将集电极作为输入与输出
2、的公共端。如下图 (b)(3) 共基极接法:将基极作为输入与输出的公共端。如下图 (c)三种接法的性能比较见 P.31表 3-13特性曲线:(1) 输入特性曲线:是当集电极 发射极电压 UCE为常数时,基极回路中基极电流 IB与基极 发射极电压 UBE之间的关系曲线。即:IB f (UBE) UCE=C 如下图所示:从图中可以看出:三极管的输入特性曲线有一段死区,只有在发射结电压大于死区电压时,三极管才会导通,出现基极电流 IB,硅管的死区电压约为0.5 0.6V,锗管约为 0.2 0.3V。导通后,在正常工作情况下, NPN型硅管的发射结电压 UBE 0.6 0.7V, PNP型锗管的发射结
3、电压 UBE 0.2 0.3V。(2) 输出特性曲线:是当基极电流 IB为常数时,集电极回路中集电极电流 IC与集电极 发射极电压 UCE 之间的关系曲线。即 IC f(UCE) IB=C 如下图所示。在不同的 IB下可以得到不同的曲线,所以三极管的输出特性曲线是一曲线组族。在输出特性曲线上可以划分三个区域:1截止区:IB 0以下的区域。对 NPN型硅管而言,当 UBE 0.5V时即已开始截止。为了截止可靠,常使 UBE0, 此时集电结和发射结都处于反向电压下,称为反向偏置 。但是由于温度影响,集电极回路中仍有很小的电流 ICEO 称为穿透电流流过。硅管的穿透电流很小,常温下在微安以下。特点:
4、集电结和发射结都处于反向偏置。 2放大区:当发射结正向偏置时,曲线较平坦的部分是放大区。对硅管来说 ,当 UBE 0.5V,而集电结又有一定的反向电压时 ,发射区扩散到基区的电子绝大部分被集电极所收集 ,ICIE, IB很小。此时 IC只随着 IB而改变,和UCE的大小基本无关。从特性曲线和电流形成过程都可以看出, IC的变化比 IB的变化大得多,晶体管具有很强的电流放大作用。特点:发射结正偏而集电结反偏。 3饱和区:如果 IC随 IB增加时,使 UCE下降为UCEUBE,发射结和集电结都将处于正向偏置,此时如果 IB再增大, IC也不会按IC IB增加,晶体三极管失去放大作用,这种情况称为饱和。我们把 UCE UBE的状态称为临界饱和,把 UCE UBE的状态称为过饱和。特点:发射结和集电结皆正偏。