晶体三极管输入和输出特性名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 分立元器件基本电路,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,2.1 晶体三极管输入和输出特征,2.1.4 三极管输入和输出特征,2.1.5 三极管主要参数,2.1.6 三极管简单测试,第1页,1.5.3,特征曲线,I,C,m,A,A,V,V,U,CE,U,BE,R,B,IB,E,C,E,B,试验线路,下一页,上一页,首 页,第2页,一、,输入特征,U,CE,1V,I,B,(,A),U,BE,(V),20,40,60,80,0.4,0.8,工作压降：硅管,U,BE,0.60.7V,锗管,U,BE,0.20.3V。,U,CE,=0V,U,CE,=0.5V,死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。,1.5,下一页,上一页,首 页,第3页,3、三极管共射组态输入特征曲线,BJT输入特征曲线为一组曲线,i,b,(A),u,BE,U,（BR）EBO,I,CBO,I,CEO,U,CE,=0,U,CE,=1,U,CE,=10,第4页,i,B,(A),u,BE,U,CE,=0,U,CE,=1,U,CE,=10,第5页,2.1.4 三极管输入和输出特征,集射极之间电压,V,CE,一定时，发射结电压,V,BE,与基极电流,I,B,之间关系曲线。,一、共发射极输入特征曲线,动画 三极管输入特征,第6页,5,V,BE,与,I,B,成非线性关系。,由图可见：,1当,V,CE,2 V时，特征曲线基本重合。,2当,V,BE,很小时，,I,B,等于零，,三极管处于截止状态；,3当,V,BE,大于门槛电压（硅管,约0.5V，锗管约0.2V）时，,I,B,逐步增大，三极管开始导,通。,4三极管导通后，,V,BE,基本不 变。硅管约为0.7V，锗管 约为0.3V，称为三极管导 通电压。,图2.1.9 共发射极输入特征曲线,第7页,1.5.3,特征曲线,I,C,m,A,A,V,V,U,CE,U,BE,R,B,I,B,E,C,E,B,试验线路,下一页,上一页,首 页,第8页,I,C,(,m,A ),1,2,3,4,U,CE,(V),3,6,9,12,I,B,=0,20,A,40,A,60,A,80,A,100,A,饱和区,1.5,截止区,放大区,有三个区：,下一页,上一页,首 页,第9页,三、,三极管特征曲线（讲授40分钟）,i,B,=i,B2,i,B,=i,B3,饱和区,击穿区,截止区,临界饱和线,u,CE,i,C,U,（BR）CEO,i,B,=-I,CBO,i,B,=i,B1i,B,=i,B4,i,B,=i,B5,i,b,(A),u,BE,U,（BR）EBO,I,CBO,I,CEO,U,CE,=0,U,CE,=1,U,CE,=10,第10页,i,B,=-I,CBO,2、三极管共射组态输出特征曲线：,饱和区,U,（BR）CEO,击穿区,截止区,临界饱和线,u,CE,i,C,i,B,=i,B5,i,B,=i,B4,i,B,=i,B3,i,B,=i,B2,i,B,=i,B1,第11页,i,B,=-I,CBO,U,（BR）CEO,击穿区,截止区,u,CE,i,C,i,B,=i,B5,临界饱和线,饱和区,i,B,=i,B1,i,B,=i,B2,i,B,=i,B3,i,B,i,B4,i,C1,i,C2,i,C3,i,C4,在,放大区,，,i,C,伴随,i,B,按,倍成百分比改变，晶体管含有电流放大作用。对输入信号进行放大就要使三极管工作在放大区。,放大区特点是：,发射结正偏，集电结反偏，,i,C,i,B,。,第12页,E,C,I,CBO,i,B,=-I,CBO,U,（BR）CEO,击穿区,截止区,u,CE,i,C,i,B,=i,B5,i,B,=i,B4,i,B,=i,B3,i,B,=i,B2,i,B,=i,B1,I,B,=0 曲线以下区域称为截止区。,I,B,=0 时,I,C,=,I,CEO,(很小),。对 NPN 型硅管，当,U,BE,0.5 V 时，即已开始截止，但为了使晶体管可靠截止，常使,U,BE,0，截止时集电结也处于反向偏置,(,U,BC,0,)，,此时,I,C,0，,U,CE,U,CC,。,第13页,i,B,=-I,CBO,U,（BR）CEO,击穿区,截止区,u,CE,i,C,i,B,=i,B5,i,B,=i,B4,i,B,=i,B3,i,B,=i,B2,i,B,=i,B1,临界饱和线,饱和区,(,3,),饱和区,当,U,CE,0,)，,晶体管工作于饱和状态。在饱和区，,I,C,和,I,B,不成正比。此时，发射结也处于正向偏置，,U,CE,0,，,I,C,U,CC,/,R,C,。,当u,CE,较小时，曲线陡峭，这部分称为,饱和区,。在饱和区，i,B,增加时i,C,改变不大，不一样i,B,下几条曲线几乎重合，表明i,B,对i,C,失去控制，展现“饱和”现象。,饱和区特点是,：发射结和集电结都正偏，三极管没有放大作用。,第14页,在放大状态，当,I,B,一定时，,I,C,不随,V,CE,改变，即放大状态三极管含有恒流特征。,输出特征曲线可分为三个工作区:,1.截止区,条件：,发射结反偏或两端电压为零。,特点：,。,2.饱和区,条件：,发射结和集电结均为正偏。,特点：,。,称为饱和管压降，小功率硅管约0,.,3V，锗管约为0,.,1V。,3.放大区,条件：,发射结正偏，集电结反偏,特点：,I,C,受,I,B,控制，即 。,第15页,第二章 晶体三极管,输出特征曲线,饱和区,U,CE,/V,I,B,=40,A,30,A,20,A,10,A,0,输出特征曲线可划分四个区域：,返回特征曲线,条件：,特点：,放大区,条件：,特点：,截止区,条件：,特点：,发射,结正偏，,集电,结正偏,I,C,受,U,CE,影响,，,不受,I,B,控制,，,U,CE,略增,，,I,C,显著增加,。,发射,结正偏，,集电,结反偏,I,C,受,I,B,控制,，,不受,V,CE,控制,。,发射,结反偏，,集电,结反偏,I,C,0，,I,B,0,。,击穿区,：,0,反向击穿电压,U,(BR)CEO,I,C,/,m,A,饱和区,、,放大区,、,截止区,击穿区,。,U,(BR)CEO,结合讲三极管放大原理,安全工作区：,第16页,第二章 晶体三极管,I,C,/,m,A,V,CE,/V,0,I,B,=40,A,30,A,20,A,10,A,0,特点：,条件：,发射结正偏，集电结正偏。,I,C,不受,I,B,控制，而受,V,CE,影响。,V,CE,略增，,I,C,显著增加。,返回特征曲线,饱和区,（,V,BE,0.7V，,V,CE,0.3V）,I,C,/,m,A,V,CE,/V,0,I,B,=40,A,30,A,20,A,10,A,0,特点,条件,发射,结正偏,集电,结反偏,V,CE,曲线略上翘,含有正向受控作用,返回输出特征曲线,第18页,第二章 晶体三极管,截止区,（,V,BE,0.5V,，,V,CE,0.3V）,I,C,/,m,A,V,CE,/V,0,I,B,=40,A,30,A,20,A,10,A,0,特点：,条件：,发射结反偏，集电结反偏。,I,C,0，,I,B,0,近似为,I,B,0,以下区域,返回输出特征曲线,第19页,第二章 晶体三极管,击穿区,特点：,V,CE,增大到一定值时，集电结反向击穿，,I,C,急剧增大。,V,(BR)CEO,集电结反向击穿电压，随,I,B,增大而减小。,注意：,I,B,=,0,时，击穿电压为,V,(BR)CEO,I,E,=,0,时，击穿电压为,V,(BR)CBO,V,(BR)CBO,V,BR)CEO,I,C,/,m,A,V,CE,/V,0,I,B,=40,A,30,A,20,A,10,A,0,I,B,=,-,I,CBO,(,I,E,=,0),V,(BR)CBO,返回输出特征曲线,第20页,第二章 晶体三极管,三极管安全工作区,I,C,U,CE,0,U,(BR)CEO,I,CM,P,CM,最大允许集电极电流,I,CM,（,若,I,C,I,CM,造成,）,反向击穿电压,U,(BR)CEO,（,若,U,CE,U,(BR)CEO,管子击穿,）,U,CE,P,CM,烧管,）,P,C,0,I,C,I,B,+,U,CE,(,a,),放大,U,BC,0,+,I,C,0,I,B,=0,+,UCE,U,CC,(,b,),截止,U,BC,0,I,B,+,U,CE,0,(,c,),饱和,U,BC,0,+,第22页,第二章 晶体三极管,三极管特征含有正向受控作用,在放大状态下三极管输出集电极电流,I,C,，主要受正向发射结电压,V,BE,控制，而与反向集电结电压,V,CE,近似无关。,注意,：,NPN,型管与,PNP,型管工作原理相同，但因为它们形成电流载流子性质不一样，结果造成各极电流方向相反，加在各极上电压极性相反。,V,1,N,P,P,+,P,N,N,+,V,2,V,2,V,1,+,-,+,-,-+,-+,I,E,I,C,I,B,I,E,I,C,I,B,第23页,第二章 晶体三极管,从结构看：,从电路符号看：,不论是,NPN,还是,PNP,管，都有两个,PN,结，三个区，三个电极。,除了发射极上箭头方向不一样外，其它都相同，但箭头方向都是由P指向N，即PN结正向电流方向。,三、三极管工作状态及其外部工作条件,发射结,正,偏，集电结,反,偏：,放大模式,发射结,正,偏，集电结,正,偏：,饱和模式,发射结,反,偏，集电结,反,偏：,截止模式,例子,（最惯用）,（用于开关电路中）,第24页,第二章 晶体三极管,总结:,在放大电路中三极管主要工作于,放大状态,，,即要求，,发射结正偏,(正偏压降近似等于其PN结导通压降），,集电结反偏,（,反偏压降远远大于其导通电压才行）。,对,NPN,管各极电位间要求,：,对,PNP,管各极电位间要求,：,V,e,V,b,V,b,V,c,管子类型判别例子(黑板）,第25页,第二章 晶体三极管,发射结正偏：,确保发射区向基区发射多子。,发射区掺杂浓度基区：降低基区向发射区发射多子，提升发射效率。,基区作用：,将发射到基区多子，自发射结传输到集电结边界。,基区很薄：可降低多子传输过程中在基区复合机会，确保绝大部分载流子扩散到集电结边界。,集电结反偏、且集电结面积大：,确保扩散到集电结边界载流子全部漂移到集电区，形成受控集电极电流。,总结,第26页,输出特征三个区域特点:,放大区：,发射结正偏，集电结反偏。,即：,I,C,=,I,B,且,I,C,=,I,B,(2)饱和区：,发射结正偏，集电结正偏。,即：,U,CE,U,BE,，,I,B,I,C,，,U,CE,0.3V,(3)截止区：,U,BE,死区电压，,I,B,=0，,I,C,=,I,CEO,0,1.5,下一页,上一页,首 页,第27页,