晶体三极管的结构特性与检测.doc

课程名称 电 子 技 术 基 础 课 次 内 容 名 称 审批签字 3 晶体三极管的结构、特性 授课方法 讲 授 授课时数 2 教学目的和要求 了解晶体三极管的结构特点、类型； 了解晶体三极管的主要参数 理解晶体三极管的特性曲线； 教学重点 晶体三极管的特性曲线 教学难点 晶体三极管的特性曲线 复习提问 如何判断二极管的好坏？ 课后作业 习题册 教 学 过 程 引入： 半导体三极管，也称双极型晶体管晶体三极管是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号 也用作无触点开关RB的阻值，可调节基极的偏压，从而调节基极电流IB的大小。每取一个IB值，从毫安表可读取集电极电流IC和发射电流IE的相应值。 晶体三极管的特性曲线 三极管各极上的电压和电流之间的关系，可通过伏安特性曲线直观地描述。三极管的特性曲线主要有输入特性曲线和输出特性曲线两种，它可以用晶体管特性图示仪直接观察，也可以通过实验电路来测试。 输入特性 输入特性是指在UCE一定的条件下，加在三极管基极与发射极之间的电压UBE和基极电流IB之间的关系曲线。 从输入特性曲线可以看出，三极管的输入特性曲线与二极管的正向特性曲线相似，只有当发射结的正向电压UBE大于死区电压（硅管0.5V，锗管0.2V）时，才产生基极电流IB，这时三极管处于正常放大状态，发射结两端电压为UBE（硅管0.7V，锗管0.3V）。 输出特性 输出特性是指在IB一定条件下，三极管集电极与发射极之间的电压UCE与集电极电流IC之间的关系曲线。 每条曲线可分为线性上升、弯曲、平坦三部分。 对应不同IB值得不同的曲线，从而形成曲线簇。各条曲线上升部分很陡，几乎重合,平坦部分则按IB值从下往上排列，IB的取值间隔均匀，相应的特性曲线在平坦部分也均匀分布，且与横轴平行。 提示：对于NPN型三极管：工作于放大区时，UC﹥UB﹥UE；工作于截止区时， UB≤UE；工作于饱和区时，UC≤UB。PNP型三极管与之相反。 在模拟电子电路中三极管大多工作在放大状态，作为放大管使用；在数字电子电路中三极管工作在饱和或截止状态，作为开关管使用。 三极管的主要参数 1、电流放大系数 反映三极管的电流放大能力。 （1）共射极直流电流放大系数hFE 三极管集电极电流与与基极电流的比值，即hFE=IC/IB。反映三极管的直流电流放大能力。 （2）共射极交流电流放大系数β 三极管集电极电流的变化量与基极电流的变化量之比，即β=△IC/△IB。反映三极管的交流电流放大能力。  同一只三极管，在相同的工作条件下hFE≈β，应用中不再区分，均用β来表示。 选管时，β值应恰当，β太小，放大作用差；β太大，性能不稳定，通常选用30～100之间的管子。 2、极间反向电流 反映三极管的质量好坏。 （1）集电极-基极间的反向饱和电流ICBO 发射极开路时，C-B极间的反向饱和电流。ICBO越小，集电结的单向导电性越好。 （2）集电极-发射极间反向饱和电流ICEO 基极开路时（IB=0），C-E极间的反向电流。好象是从集电极直接穿透三极管到达发射极的电流，故又叫“穿透电流”。 ICEO＝（1＋β）ICBO，反映了三极管的稳定性。选管子时，ICEO越小，管子受温度影响越小，工作越稳定。 3、极限参数 表示三极管工作时，不允许超过的极限值。 （1）集电极最大允许电流ICM 集电极电流过大时，三极管的β值要降低，一般规定β值下降到正常值的2/3时的集电极电流为集电极最大允许电流。 使用时一般IC＜ICM，否则管子易烧毁。选管时，ICM≥IC。 （2）集电极-发射极间的反向击穿电压U（BR）CEO 基极开路时，加在C与E极间的最大允许电压。  使用时，一般UCE＜U（BR）CEO，否则易造成管子击穿。选管时，U（BR）CEO≥UCE。 （3）集电极最大允许耗散功率PCM 集电极消耗功率的最大限额。根据三极管的最高温度和散热条件来规定最大允许耗散功率PCM，要求PCM≥ICUCE 。 PCM的大小与环境温度有密切关系，温度升高， PCM减小。对于大功率管，常在管子上加散热器或散热片，降低管子的环境温度，从而提高PCM。 工作时， ICUCE＜PCM，否则管子会因过热而损坏。选管时，PCM≥ICUCE。 小结、作业： 本次课主要学习了三极管的结构、符号和类型以及三极管的特性曲线和主要参数，通过学习，要求学生重点理解三极管的特性曲线。 完成习题册上的练习题。 在放大区内，有一个特定的基极电流，就有一个特定的集电极电流，实