模電學(xué)習(xí)筆記3——晶體三極管
教材:童詩(shī)白、華成英《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》(第五版) 高等教育出版社
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1.3 晶體三極管
1.3.1 晶體管的結(jié)構(gòu)及類型
① 晶體管分為NPN型和PNP型。
② 晶體管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖。

1.3.2? 晶體管的電流放大作用
? ? ? ?使晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置。
一、晶體管內(nèi)部載流子的運(yùn)動(dòng)
① 發(fā)射結(jié)加正向電壓,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成發(fā)射極電流IE。
② 擴(kuò)散到基區(qū)的自由電子與空穴的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成了基極電流IB。
③ 集電結(jié)加反向電壓,漂移運(yùn)動(dòng)形成集電極電流IC。

二、晶體管的電流分配關(guān)系:IE=IB+IC
三、晶體管的共射電流放大系數(shù)
共射直流放大系數(shù)β(_=Ic/IB,共射交流放大系數(shù)β=Ic/IB,晶體管工作在放大區(qū)時(shí),近似分析中可認(rèn)為二者相等。
共基直流放大系數(shù)α(_=Ic/IE,共基交流放大系數(shù)α=Ic/IE,近似分析中可認(rèn)為二者約等于1。

1.3.3 晶體管的共射特性曲線
一、輸入特性曲線如圖

二、輸出特性曲線
晶體管的三個(gè)工作區(qū)域:
① 截止區(qū):發(fā)射結(jié)電壓小于開(kāi)啟電壓且集電結(jié)反向偏置,即Ube<=Uon且Uce>Ube,此時(shí)IB=0,ic約等于0。
② 放大區(qū):發(fā)射結(jié)正向偏置且集電結(jié)反向偏置,即Ube>Uon且Uce>=Ube,此時(shí)β(_=Ic/IB,β=Ic/IB。應(yīng)保證晶體管工作在放大狀態(tài)。
③ 飽和區(qū):發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向偏置,即Ube>Uon且Uce<Ube。此時(shí)ic與ib和uce有關(guān),ic小于βib。對(duì)于小功率管,可以認(rèn)為uce=ube,晶體管處于臨界飽和或臨界放大狀態(tài)。


1.3.5?溫度對(duì)晶體管特性及參數(shù)的影響
一、溫度越高時(shí),Icbo越大,Iceo也越高,反之減少。
二、溫度升高時(shí),輸入特性曲線將左移,反之將右移(如圖)。
三、溫度升高時(shí),輸出特性曲線將上移,反之將下移(如圖),溫度增加,β也會(huì)增加。

1.3.4?? 晶體管主要參數(shù)
極間反向電流:ICBO是發(fā)射極開(kāi)路時(shí)集電結(jié)的反向飽和電流。ICEO是基極開(kāi)路時(shí),集電極與發(fā)射極間的穿透電流。同一型號(hào)的管子反向電流越小性能越穩(wěn)定。
特征頻率fT:使β的數(shù)值下降到1的信號(hào)頻率稱為特征頻率。信號(hào)頻率達(dá)到一定程度時(shí),集電極電流與基極電流之比不但下降,且發(fā)生相移。
最大集電極耗散功率Pcm:允許的最大功耗,超過(guò)則容易損壞晶體管PCM=ic*uce=常數(shù),當(dāng)散熱條件不滿足時(shí),允許的最大功耗將小于Pcm。
最大集電極電流Icm:ic的數(shù)值大到一定程度時(shí)β會(huì)下降,使其明顯減少的ic即為Icm。
極間反向擊穿電壓:晶體管的某一電極開(kāi)路時(shí),另外兩個(gè)電極允許加的最高反向電壓,超過(guò)此電壓會(huì)發(fā)生擊穿現(xiàn)象。
