《电子技术基础技能实训教程》课件）_第5章.pptx

第5章晶体三极管的特性及其应用;

实训5.1晶体三极管特性测试及其应用;

2.实训设备与器件

(1)实训设备:直流稳压电源1台,万用表1台。

(2)实训器件:9013(NPN)、9012(PNP)型晶体三极管各1只,面包板1块,4.7kΩ色环电阻、0.1μF(104)瓷片电容、LED发光二极管、8Ω扬声器各1只。;

3.实训电路与说明

图5.1为简易声光欧姆表电路,此电路用来检测线路的通断。当测试棒A、B分别接被测电路中的点时,如果这两点之间接通,发光二极管LED亮,扬声器发声;如果线路不通,A、B断开,发光二极管不亮,扬声器无声。;;

4.实训内容与步骤

(1)在面包板或万能板上连接实训电路。

(2)接通稳压电源后观察发光二极管和扬声器的工作情况。

(3)测试及说明晶体三极管的开关作用。

①测试三极管各极的电位。

②说明晶体三极管的开关作用。;;

5.实训总结与分析

(1)在上述实训中我们可看出,要使三极管正常工作,必须给它提供直流电源,以保证三极管的PN结有合适的偏置。

(2)由于发光二极管LED的正常工作电压为1.8~2V,考虑到电阻和三极管发射结的分压,因此要注意直流电源的大小选取要合适。

(3)图5.1所示的电路用来检测线路的通断。;

5.1晶体三极管及其应用;

5.1.1晶体三极管的结构和分类

1.晶体三极管的结构及特点

(1)结构。晶体三极管由两个PN结组成,根据组合的方式不同,可分为NPN和PNP两种类型,其结构示意图和图形符号如图5.2所示。

(2)特点。晶体三极管的内部结构有以下三个特点:

①基区起控制载流子的作用,掺杂浓度(多数载流子的浓度)很低且做得很薄。

②发射区起发射载流子的作用,掺杂浓度比基区大得多,一般大100倍以上。

③集电区起收集载流子的作用,掺杂浓度比发射区小,尺寸较大,故不能把集电极当作发射极来用。;;

2.晶体三极管的分类

按所用的半导体材料来分,晶体三极管有硅管和锗管两种;按三极管的导电极性来分,硅管和锗管均有NPN和PNP型两种;按三极管的工作频率来分,有低频管和高频管两种(工业频率大???3MHz以上的为高频管);按三极管的功率来分,有小功率管和大功率管两种。;

5.1.2晶体三极管的型号及命名

1.国产晶体三极管的型号及命名

国产晶体三极管的型号及命名通常由以下四部分组成:

(1)第一部分,用“3”表示三极管的电极数目。

(2)第二部分,用A、B、C、D字母表示三极管的材料和极性。

(3)第三部分,用字母表示三极管的类型。

(4)第四部分,用数字和字母表示三极管的序号和挡级,用于区别同类三极管器件的某项参数的不同。

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2.国外晶体三极管的型号及命名

国外晶体三极管的型号及命名大都按各国标准而定,如日本产品按JIS(日本工业标准)命名等。国内合资企业的产品有不少是采用同类国外产品的型号(有些采用其型号主干部分,如2SC1815中的1815等),可视作国外同类产品应用。由于国外产品型号繁杂,一般不必去记住其命名方法,只要记住常用几个品种的特性,需要时查阅相关资料即可。;

5.1.3晶体三极管的特性曲线及参数

1.晶体三极管的放大原理

晶体三极管可看作一个四端电流放大器件,在组成四端网络时有一个电极是输入回路和输出回路的公共端。三个电极构成三种连接方式:共基极、共发射极、共集电极,如图5.

3所示。;;

三种连接电路虽各具特点,但无论采用哪种接法,或属于哪种类型的晶体管,其工作原理是相同的。下面以NPN型晶体管所接成的共发射极电路为例,论述晶体管的电流放大原理。

(1)工作电压。晶体管工作在放大状态下的基本条件是发射结加正向偏置(正向电压),集电结加反向偏置(反向电压),如图5.4所示。;;

(2)电流分配和放大原理。为了理解晶体管各极电流的分配和电流放大作用,我们可先观测一个实验,实验电路如图5.4所示。

改变电位器W1的阻值,则基极电流Ib、集电极电流Ic、发射极电流Ie都发生变化,测量结果列于表5-2中。;;;

2.晶体三极管的特性曲线

晶体管的特性曲线是指晶体管各电极之间电压与电流的关系曲线。它直观地表达出晶体管内部的物理变化规律,描述出晶体管的外特性。下面以共发射极电路为例,讨论晶体

管的输入特性曲线和输出特性曲线,实验电路如图5.5所示。;;

1)输入特性曲线

输入特性曲线是指当集电极—发射极电压Uce为常数时,基极电流Ib与基极-发射极电压Ube之间的关系曲线,即;

(1)当Uce≥1V时,集电结上的反向偏置电压所产生的电场可以