晶體三極管

　　晶體三極管由兩個(gè)PN結(jié)組成，PN結(jié)的正向電阻很小，反向電阻很大

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，根據(jù)三個(gè)電極之間的電阻關(guān)系，可以確定三極管的基極。 　　由于三極管的發(fā)射結(jié)與集電結(jié)的結(jié)構(gòu)上的差別，當(dāng)把集電極當(dāng)發(fā)射極使用時(shí)，其電流放大系數(shù)β值較小，反之β值較大。在確定基極后，比較三極管的β值大小，可以確定集電極和發(fā)射極。 　　使三極管基極　　晶體三極管（以下簡(jiǎn)稱(chēng)三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一

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種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管，兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。 　　NPN管它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱(chēng)為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱(chēng)為集電結(jié)，三條引線分別稱(chēng)為發(fā)射極e、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。 　　在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的　　三極管是一種控制元件，主要用來(lái)控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號(hào)從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當(dāng)基極電壓UB有一個(gè)微小的

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變化時(shí)，基極電流IB也會(huì)隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會(huì)有一個(gè)很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。 　　三極管在放大信號(hào)時(shí)，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫建立偏置 ，否則會(huì)放大失真。 　　在三極管的集電極與電源之間接一個(gè)電阻，可將電流放大轉(zhuǎn)換成電壓放大：當(dāng)基極電壓UB升高時(shí)，IB變大，IC也變大，IC 在集電極電阻RC的壓降也越大，所以三極管集電極電壓UC會(huì)降低，且UB越高，UC就越低，ΔUC=ΔUB。　?。?）集電極一基極反向飽和電流Icbo，發(fā)射極開(kāi)路（Ie=

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0)時(shí)，基極和集電極之間加上規(guī)定的反向電壓Vcb時(shí)的集電極反向電流，它只與溫度有關(guān)，在一定溫度下是個(gè)常數(shù)，所以稱(chēng)為集電極一基極的反向飽和電流。良好的三極管，Icbo很小，小功率鍺管的Icbo約為1～10微安，大功率鍺管的Icbo可達(dá)數(shù)毫安，而硅管的Icbo則非常小，是毫微安級(jí)。 　　（2）集電極一發(fā)射極反向電流Iceo(穿透電流）基極開(kāi)路（Ib=0）時(shí)，集電極和發(fā)射極之間加上規(guī)定反向電壓Vce時(shí)的集電極電流。Iceo大約是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)IcbooIcbo和Iceo受溫度影響極大，它們是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù)，其值越小，性能越穩(wěn)定，小功率鍺管的Iceo比硅管大。 　?。?）發(fā)射極---基極反向電流Iebo集電極開(kāi)路時(shí)，在發(fā)射極與基極之間加上規(guī)定的反向電壓時(shí)發(fā)射極的電流，它實(shí)際上是發(fā)射結(jié)的反向飽和電流。 　　（4）　?。?）交流電流放大系數(shù)β（或hfe）這是指共發(fā)射極接法，集電極輸出電流的變化量△Ic與基極輸入電流的變化量△Ib之比，即：β=△Ic/△Ib一般晶體管的β大約在10-200之間，如果β太小，電流放大作用差，如果β太大，電流放大作用雖然大，但性能往往不穩(wěn)定。 　?。?）共基極交流放大系數(shù)α（或hfb）這是指共基接法時(shí)，集電極輸出電流的變化是△Ic與發(fā)射極電流的變化量△Ie之比，即：α=△Ic/△Ie因?yàn)椤鱅c<△Ie，故α<

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1。高頻三極管的α>0.90就可以使用α與β之間的關(guān)系：α=β/（1+β）β=α/（1-α）≈1/（1-α） 　?。?）截止頻率fβ、fα當(dāng)β下降到低頻時(shí)0.707倍的頻率，就是共發(fā)射極的截止頻率fβ；當(dāng)α下降到低頻時(shí)的0.707倍的頻率，就是共基極的截止頻率fαofβ、fα是表明管子頻率特性的重要參數(shù)，它們之間的關(guān)系為：fβ≈（1-α）fα 　?。?）　　（1）集電極最大允許電流ICM當(dāng)集電極電流Ic增加到某一數(shù)值，引起β值下降到額定值的2/3或1/2，這時(shí)的Ic值稱(chēng)為ICM。所以當(dāng)Ic超過(guò)ICM時(shí)，雖然不致使管子損壞，

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但β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。 　?。?）集電極----基極擊穿電壓BVCBO當(dāng)發(fā)射極開(kāi)路時(shí)，集電結(jié)的反向擊穿電壓稱(chēng)為BVEBO。 　　（3）發(fā)射極-----基極反向擊穿電壓BVEBO當(dāng)集電極開(kāi)路時(shí)，發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓稱(chēng)為BVEBO。 　　（4）集電極-----發(fā)射極擊穿電壓BVCEO當(dāng)基極開(kāi)路時(shí)，加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓，使用時(shí)如果Vce>BVceo，管子就會(huì)被擊穿。 　?。?）集電極最大允許耗散功率PCM集電流過(guò)Ic，溫度要升高，管子因受熱而引起參數(shù)的變化不超過(guò)允許值時(shí)的最大集電極耗散功率稱(chēng)為PCM。管子實(shí)際的耗散功率于集電極直流電壓和電流的乘積，即Pc=Uce×Ic.使用時(shí)慶使Pc當(dāng)Uce高于2伏后，曲線Uce基本無(wú)關(guān)通常輸入特性由兩條曲線（Ⅰ和Ⅱ）表示即可。 　　2）當(dāng)Ube<UbeR時(shí)，Ib≈O稱(chēng)（0～UbeR)的區(qū)段為“死區(qū)”當(dāng)Ube>UbeR時(shí)，Ib隨Ube增加而增加，放大時(shí)，三極管工作在較直線的區(qū)段。 　　3）三極管　　輸出特性表示Ic隨Uce的變化關(guān)系（以Ib為參數(shù)），它分為三個(gè)區(qū)域：截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。截止區(qū)當(dāng)Ube<0時(shí)，則Ib≈0，發(fā)射區(qū)沒(méi)有電子注入基區(qū)，但由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，集電集仍有小量電流通過(guò)，即Ic=Iceo稱(chēng)為穿透電流，常溫時(shí)Iceo約為幾微安，鍺管約為幾十微安至幾百微安，它與集電極反向電流Icbo的關(guān)系是：Iceo=(1+β)Icbo常溫時(shí)硅管的Icbo小于1微安，鍺管的Icb