5.3半导体三极管5.3.1基本结构NNP基极发射极集电极NPN型BECBECPNP型PPN
基极发射极集电极符号：BECIBIEICBECIBIEICNPN型三极管PNP型三极管基区：最
薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高发射结集电结BECNNP基极发射极集电极结构特点：集电区：面
积最大5.3.2电流分配和放大原理1.三极管放大的外部条件BECNNPEBRBECRC发射结
正偏、集电结反偏PNP发射结正偏VBVCVB>VE集电结反偏VC>VB2.各电极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)
00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.00
10.721.542.363.184.05结论:1）三电极电流关系IE=IB+IC2）IC
??IB，IC?IE3）?IC???IB把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为
晶体管的电流放大作用。实质:用一个微小电流的变化去控制一个较大电流的变化，是CCCS器件。3.三极管内部载流子的运动规
律BECNNPEBRBECIEIBEICEICBO基区空穴向发射区的扩散可忽略。发射结正偏，
发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结。从
基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。动画3.
三极管内部载流子的运动规律IC=ICE+ICBO?ICEICIBBECNNPEBRBECIE
IBEICEICBOIB=IBE-ICBO?IBEICE与IBE之比称为共发射极电流放大倍数集
－射极穿透电流,温度??ICEO?(常用公式)若IB=0,则IC?ICE01.5.3特性曲线即管子各电
极电压与电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：1
）直观地分析管子的工作状态2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线
发射极是输入回路、输出回路的公共端共发射极电路输入回路输出回路测量晶体管特性的实验线路ICEBmA?AV
UCEUBERBIBECV++––––++1.输入特性特点:非线性死区电压：硅管0.5V，锗管0
.1V。正常工作时发射结电压：NPN型硅管UBE?0.6~0.7VPNP型锗管UBE?
?0.2~?0.3VIB(?A)UBE(V)204060800.40.8UCE?1VO2.输出特
性IB=020?A40?A60?A80?A100?A36IC(mA)1234UCE(V)912
O放大区输出特性曲线通常分三个工作区：(1)放大区在放大区有IC=?IB，也称为线性区，具有恒流特性。
在放大区，发射结处于正向偏置、集电结处于反向偏置，晶体管工作于放大状态。IB=020?A40?A60?A80?
A100?A36IC(mA)1234UCE(V)912O（2）截止区IB<0以下区域为截止区
，有IC?0。在截止区发射结处于反向偏置，集电结处于反向偏置，晶体管工作于截止状态。饱和区截止区（3）饱和区
当UCE?UBE时，晶体管工作于饱和状态。在饱和区，?IB?IC，发射结处于正向偏置，集电结也处于正偏。深度
饱和时，硅管UCES?0.3V，锗管UCES?0.1V。5.3.3特性曲线即管子各电极电压与
电流的关系曲线，是管子内部载流子运动的外部表现，反映了晶体管的性能，是分析放大电路的依据。为什么要研究特性曲线：1）直观地
分析管子的工作状态2）合理地选择偏置电路的参数，设计性能良好的电路重点讨论应用最广泛的共发射极接法的特性曲线5.3.
4主要参数1.电流放大系数，?直流电流放大系数交流电流放大系数当晶体管接成发射极电路时，表示晶体管特性的数据称
为晶体管的参数，晶体管的参数也是设计电路、选用晶体管的依据。注意：和?的含义不同，但在特性曲线近于平
行等距并且ICE0较小的情况下，两者数值接近。常用晶体管的?值在20~200之间。例：在UCE=6V时，
在Q1点IB=40?A,IC=1.5mA；在Q2点IB=60?A,IC=2.3mA
。在以后的计算中，一般作近似处理：?=。IB=020?A40?A60?A80?A100?A36IC(mA
)1234UCE(V)9120Q1Q2在Q1点，有由Q1和Q2点，得2.集-基极反向截止电流
ICBOICBO是由少数载流子的漂移运动所形成的电流，受温度的影响大。温度??ICBO?ICBO?A+–
EC3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEO?AICEOIB=0+–ICEO受温度的影响大。温度??IC
EO?，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。4.集电极最大允许电流ICM5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO
集电极电流IC上升会导致三极管的?值的下降，当?值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。当集—射极之间的电
压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25?C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。6.集电极最
大允许耗散功耗PCMPCM取决于三极管允许的温升，消耗功率过大，温升过高会烧坏三极管。
PC?PCM=ICUCE硅管允许结温约为150?C，锗管约为70?90?C。ICUCE=PCMICM
U(BR)CEO安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区ICUCEO晶体管参数与温度的关系1、温度每增加10
?C，ICBO增大一倍。硅管优于锗管。2、温度每升高1?C，UBE将减小–(2~2.5)mV，即晶体管
具有负温度系数。3、温度每升高1?C，?增加0.5%~1.0%。符号光的颜色视发光材料的波长而定。如采用磷砷化镓，可发
出红光或黄光；如采用磷化镓，可发出绿光。它的电特性与一般二极管类似，正向电压较一般二极管高，1.5~3V，电流为几~几十mA。
发光二极管1.6光电器件1.6.1发光二极管当在发光二极管（LED）上加正向电压，并有足够大的正向电流时，就能
发出可见的光。这是由于电子与空穴复合而释放能量的结果。1.6.2光电二极管将光信号转换为电流信号。IU照度增加符号
光电二极管是在反向电压作用下工作。当无光照时，和普通二极管一样，其反向电流很小。当有光照时，其反向电流增大，称为光电流。光电二极管1.6光电器件1.6.3光电三极管将光信号转换为电流信号。光电三极管是用入射光照度E来控制集电极电流。1.6光电器件符号光电三极管CEICUCEOE5E4E3E2E1E=0 |
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