模拟电子技术基础笔记(4)——晶体三极管
目錄
晶體管的結(jié)構(gòu)和符號
晶體管的放大原理
晶體管的共射輸入特性和輸出特性
1、輸入特性
2、輸出特性
3、晶體管的三個(gè)工作區(qū)域
溫度對晶體管特性的影響
主要參數(shù)
晶體管的結(jié)構(gòu)和符號
孔的作用:散熱或便于安裝散熱器。
晶體管有三個(gè)極、三個(gè)區(qū)、兩個(gè)PN結(jié)。發(fā)射區(qū)的多子濃度高;基區(qū)的多子濃度很低,且很薄;集電區(qū)面積大。
發(fā)射結(jié)箭頭的方向代表發(fā)射結(jié)正偏電流的方向。
晶體管的放大原理
放大的條件:(發(fā)射結(jié)正偏);,即(集電結(jié)反偏)。
因發(fā)射區(qū)多子濃度高使大量電子從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)(,發(fā)射結(jié)正偏,加劇擴(kuò)散運(yùn)動)。因基區(qū)薄且多子濃度低,使極少數(shù)擴(kuò)散到基區(qū)的電子與空穴復(fù)合()。因集電區(qū)面積大,大部分從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子在外電場作用下漂移到集電區(qū),被集電極收集形成集電極電子電流(,集電結(jié)反偏,加劇漂移運(yùn)動)。
主流部分:擴(kuò)散運(yùn)動形成發(fā)射極電流,復(fù)合運(yùn)動形成基極電流,漂移運(yùn)動形成集電極電流。
支流部分:基區(qū)的空穴向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散,形成空穴電流。漂移運(yùn)動是雙向的,集電結(jié)少數(shù)載流子(集電區(qū)少子——空穴、基區(qū)少子——自由電子)因擴(kuò)散運(yùn)動形成了集電結(jié)的反向飽和電流。
電流分配:
直流電流放大系數(shù):
交流電流放大系數(shù):
集電結(jié)反向電流:
穿透電流:(基極開路,此時(shí)仍有發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,穿透電流的大小與集電結(jié)單向?qū)щ娦缘男阅芎脡挠嘘P(guān),是衡量三極管質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù))
晶體管的共射輸入特性和輸出特性
基本共射放大電路1、輸入特性
,集電極和發(fā)射極之間短路,此時(shí)晶體管等效于一個(gè)PN結(jié),所以輸入特性像PN結(jié)的伏安特性。
增大,集電結(jié)收集電子的能力增強(qiáng),若想要保持不變,則發(fā)射結(jié)需要發(fā)射更多的電子,即要增大。
增大到一定程度,集電結(jié)收集電子的數(shù)目增大的不明顯,從外部看,增大到一定值,曲線右移就不明顯了。因此,對于小功率晶體管,大于1V的一條輸入特性曲線可以取代大于1V的所有輸入特性曲線。
2、輸出特性
,不是常數(shù),當(dāng)特別小或特別大時(shí),會減小。
理想晶體管:沒有穿透電流,處處相等,此時(shí)。
3、晶體管的三個(gè)工作區(qū)域
b、e之間的電壓,判斷晶體管是導(dǎo)通還是截止;導(dǎo)通后,還要判斷是放大還是飽和。飽和還是放大,從兩個(gè)角度去判斷:與之間的關(guān)系,是否大于(使得晶體管剛飽和時(shí)注入到基極的電流),如果是放大,則;從管壓降的角度,當(dāng),晶體管截止,放大時(shí),發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,c點(diǎn)的電位>b點(diǎn)的電位>e點(diǎn)的電位,當(dāng)c點(diǎn)的電位=b點(diǎn)的電位,稱此時(shí)的晶體管處于臨界放大狀態(tài)或臨界飽和狀態(tài),如果c點(diǎn)的電位<b點(diǎn)的電位,則晶體管飽和。當(dāng)集電結(jié)零偏,則晶體管進(jìn)入飽和區(qū)。
| 狀態(tài) | |||
| 截止 | |||
| 放大 | |||
| 飽和 |
晶體管工作在放大狀態(tài)時(shí),輸出回路的電流幾乎僅僅決定于輸入回路的電流,即可將輸出回路等效為電流控制的電流源。?
溫度對晶體管特性的影響
?T(℃)升高——>載流子更活潑,、增大,增大——>不變時(shí)增大,即不變時(shí)減小
溫度升高,導(dǎo)致集電極的電流增大。
主要參數(shù)
直流參數(shù):、、、
交流參數(shù):(隨著頻率增加而下降,使的信號頻率)、、
極限參數(shù):(最大集電極電流,當(dāng)集電極電流增大到一定程度時(shí),就要下降,當(dāng)值下降到線性放大區(qū)值的2/3時(shí)對應(yīng)的最大集電極電流;當(dāng)時(shí),并不代表三極管會損壞,只是管子的放大倍數(shù)降低)、
(最大集電極耗散功率,發(fā)射結(jié)正偏,呈低阻,因而功耗主要集中在集電結(jié)上,計(jì)算時(shí)往往用取代)、
反向擊穿電壓(最大反向電壓):O代表Open,表示開路;S代表Short,表示短路;R代表Resistance,表示電阻。,
?
晶體三極管的安全工作區(qū)總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的模拟电子技术基础笔记(4)——晶体三极管的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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