[模电专栏]
A 晶体三极管
A.a 晶体管的结构和符号
A.b 晶体管的放大原理(内部)
VBB:为了使得发射结正偏,能够导通
VCC:要比
VBB大,是为了使得
uCB>0,使得集电结反偏。
ps:正偏即两极间加的电压与PN结的导通方向一致,如NPN管,B、E结,B极电位高于E极电位,就叫正偏,相反则叫反偏!
内部图:
扩散运动形成发射极电流
IE
复合运动形成基极电流
IB
漂移运动(即使基区自由电子数比空穴多,少子依然是自由电子)形成集电极电流
IE
IE=IB+IC
直流电流放大系数 :
β=IBIC:没有
Δu1时
交流电流放大系数:
β=ΔiBΔiC:有
Δu1时
集电结反向电流
ICBO: 发射极e开路时,集电结的反向电流。
穿透电流
ICEO : 基极B开路时,C、E间的电流。
ICEO=(1+β)ICBO
A.c 晶体管的共射输入特性和输出特性(外部)
A.c.a 输入特性
C、E之间的电压不变时,B、E之间所加的电压与i_B之间的关系:
iB=f(uBE)∣UCE
-
为什么像PN结的伏安特性?
UCE等于0,即短路CE,相当于两个PN结并联。所以像PN结的伏安特性。
-
为什么
UCE增大曲线右移?
UCE增大,集电极C抢了基极B的电子,抑制
iB,所以要增大
uBE,来增大
iB。
-
为什么
UCE增大到一定值曲线右移就不明显了?
UCE增大,即C收集电子的能力增强,增大到一定程度就饱和了。因此,对于小功率晶体管,
UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代
UCE大于1V的所有输入特性曲线。
A.c.b 输出特性
iB不变时,C、E之间所加的电压与I_C之间的关系:
iC=f(uCE)∣ib
对应于一个
IB就有一条
iC随
uCE变化的曲线。
- 为什么
uCE较小时
iC随
uCE变化很大,而进入放大状态曲线几乎是横轴的平行线?
C收集电子能力增强,表现就是
iC增大,当C收集能力达到饱和时,
iC增大就不明显了。
-
β是常数吗?什么是理想晶体管?什么情况下
β=β?
不是常量。理想:没有穿透电流,
β处处相等。理想情况下。
晶体管的三个工作区域:
晶体管工作在放大状态时,输出回路的电流
iC几乎仅仅决定于输入回路的电流
iB,即可将输出回路等效为电流
iB控制的电流源
iC。
A.d 温度对晶体管特性的影响
温度升高,集电极电流增大。
A.e 主要参数
- 直流参数:
β、α=IEIC、ICBO、ICEO
- 交流参数:
β、α、fT(特征频率:使得β=1的信号频率,使得晶体管丧失放大功能的频率)
- 极限参数:
ICM(最大集电极电流)、PCM(最大集电极耗散功率,PCM=iCuCE)、U(BR)CEO(c−e间击穿电压)
A.f 讨论
- 判断二极管工作状态的方法?
求每一个二极管的开路电压,看它电压的方向。
- 什么情况下应选用二极管的什么等效电路?
如图,与V和
uD关系有关。