1、2007-10-251課題：雙極型晶體三極管（課題：雙極型晶體三極管（BJTBJT）u課題時(shí)間：課題時(shí)間：4個(gè)課時(shí)共個(gè)課時(shí)共180分鐘分鐘u課題教學(xué)方式：講授、演示與實(shí)驗(yàn)結(jié)合課題教學(xué)方式：講授、演示與實(shí)驗(yàn)結(jié)合u課題目標(biāo)和要求：課題目標(biāo)和要求： 1、使學(xué)生熟悉三極管的基本結(jié)構(gòu)和外部特征、使學(xué)生熟悉三極管的基本結(jié)構(gòu)和外部特征 2、使學(xué)生掌握三極管的極性及管腳識(shí)別方法、使學(xué)生掌握三極管的極性及管腳識(shí)別方法 3、使學(xué)生掌握三極管的工作條件、使學(xué)生掌握三極管的工作條件 4、使學(xué)生了解三極管放大原理的本質(zhì)、使學(xué)生了解三極管放大原理的本質(zhì) 5、使學(xué)生理解三極管的輸入輸出特性曲線、使學(xué)生理解三極管的輸入輸出特

2、性曲線2007-10-252課題主要內(nèi)容：課題主要內(nèi)容：u三極管的基本結(jié)構(gòu)三極管的基本結(jié)構(gòu)u三極管的工作原理三極管的工作原理u三極管的輸入輸出特性曲線三極管的輸入輸出特性曲線u三極管的主要參數(shù)三極管的主要參數(shù)u三極管的選用三極管的選用2007-10-253難點(diǎn)和重點(diǎn)難點(diǎn)和重點(diǎn):u1、三極管的電壓偏置和工作狀態(tài)的關(guān)系、三極管的電壓偏置和工作狀態(tài)的關(guān)系u2、用萬用表簡易判斷三極管的類型及管、用萬用表簡易判斷三極管的類型及管腳識(shí)別的操作方法腳識(shí)別的操作方法u3、三極管在不同工作區(qū)域的電流或電壓、三極管在不同工作區(qū)域的電流或電壓特性，以及在實(shí)際中的應(yīng)用特性，以及在實(shí)際中的應(yīng)用u4、三極管的參數(shù)實(shí)質(zhì)意義

3、和三極管參數(shù)、三極管的參數(shù)實(shí)質(zhì)意義和三極管參數(shù)的選擇應(yīng)用的選擇應(yīng)用2007-10-254所用教具：所用教具：u各種表現(xiàn)形式的晶體三極管若干各種表現(xiàn)形式的晶體三極管若干uM-500型萬用表型萬用表9個(gè)個(gè)組織教學(xué)形式：組織教學(xué)形式： 1、將學(xué)生分為、將學(xué)生分為9個(gè)小組個(gè)小組 2、每個(gè)小組發(fā)給兩個(gè)三極管（一個(gè)、每個(gè)小組發(fā)給兩個(gè)三極管（一個(gè)PNP型、一個(gè)型、一個(gè)NPN型）型）2007-10-255教學(xué)過程及時(shí)間預(yù)分配：一、三極管的基本結(jié)構(gòu)（講授一、三極管的基本結(jié)構(gòu)（講授20分鐘、演示分鐘、演示20鐘、鐘、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)30 分鐘）分鐘） 1、基本結(jié)構(gòu)及表示符號(hào)、基本結(jié)構(gòu)及表示符號(hào) 由兩個(gè)由兩個(gè)PN結(jié)和三個(gè)電

4、極構(gòu)成。結(jié)和三個(gè)電極構(gòu)成。 有兩種基本類型：有兩種基本類型： NPN型、型、PNPPNP型型 （1）NPN型： 三個(gè)區(qū)域：三個(gè)區(qū)域： 發(fā)射區(qū)（發(fā)射區(qū)（E區(qū)）：高滲雜區(qū)）：高滲雜 基基 區(qū)區(qū)（B）區(qū)區(qū)：薄、低滲雜：薄、低滲雜 集電區(qū)集電區(qū)（C）區(qū)：區(qū)：滲雜適中滲雜適中 兩個(gè)兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射結(jié)（結(jié)：發(fā)射結(jié)（BE結(jié)）集電結(jié)（結(jié)）集電結(jié)（CB結(jié)）結(jié)）2007-10-256三個(gè)電極：三個(gè)電極： 發(fā)射極（發(fā)射極（Emitter） : E(e) 基基 極（極（Base） : B(b) 集電極（集電極（Collctor）: C(b)E E 發(fā)射極發(fā)射極B B 基極基極C C 集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電

5、結(jié)展示實(shí)際三極管展示實(shí)際三極管實(shí)物和圖片圖片實(shí)物和圖片圖片:(2). PNP型型E E 發(fā)射極發(fā)射極B B 基極基極C C 集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)2、三極管、三極管的偏置方式：的偏置方式：發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏，三極管處于三極管處于放大狀態(tài)放大狀態(tài)發(fā)射結(jié)反偏、集電結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)反偏、集電結(jié)正偏，三極管處于三極管處于反向應(yīng)用狀反向應(yīng)用狀 態(tài)，（一般不宜態(tài)，（一般不宜 反向應(yīng)用）反向應(yīng)用）二個(gè)二個(gè)PN結(jié)均正偏，晶體管處于飽合狀態(tài)結(jié)均正偏，晶體管處于飽合狀態(tài)二個(gè)二個(gè)PN結(jié)均結(jié)均反偏，晶體管處于截至狀態(tài)反偏，晶體管處于截至狀態(tài)E E 發(fā)射極發(fā)射極B B 基極基極C

6、 C 集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)E E 發(fā)射極發(fā)射極B B 基極基極C C 集電極集電極發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)集電結(jié)集電結(jié)2007-10-2593、三極管判斷及管腳識(shí)別、三極管判斷及管腳識(shí)別u類型和管腳排列可以通過查手冊(cè)獲得類型和管腳排列可以通過查手冊(cè)獲得u也用萬用表測(cè)量三極管的三個(gè)管腳的簡單方法。也用萬用表測(cè)量三極管的三個(gè)管腳的簡單方法。（1）.找出基極找出基極 對(duì)于對(duì)于PNP型三極管，型三極管，C、E極分別為其內(nèi)部極分別為其內(nèi)部兩個(gè)兩個(gè)PN結(jié)的正極，結(jié)的正極，B極為它們共同的負(fù)極，而極為它們共同的負(fù)極，而對(duì)于對(duì)于NPN型三極管而言，則正好相反：型三極管而言，則正好相反：C、E極分別為兩個(gè)極

7、分別為兩個(gè)PN結(jié)的負(fù)極，而結(jié)的負(fù)極，而B極則為它們共極則為它們共用的正極，根據(jù)用的正極，根據(jù)PN結(jié)正向電阻小反向電阻大結(jié)正向電阻小反向電阻大的特性就可以很方便的判斷基極和管子的類型。的特性就可以很方便的判斷基極和管子的類型。2007-10-2510三極管判斷及管腳識(shí)別三極管判斷及管腳識(shí)別具體方法如下：具體方法如下： 將萬用表撥在將萬用表撥在R100或或R1K檔上。紅筆檔上。紅筆接觸某一管腳，用黑表筆分別接另外兩個(gè)管接觸某一管腳，用黑表筆分別接另外兩個(gè)管腳，這樣就可得到三組（每組兩次）的讀數(shù)，腳，這樣就可得到三組（每組兩次）的讀數(shù)，當(dāng)一組二次測(cè)量都是幾百歐的低阻值時(shí)，則當(dāng)一組二次測(cè)量都是幾百歐的

8、低阻值時(shí)，則紅紅表筆所接觸的管腳就是基極，且三極管的管表筆所接觸的管腳就是基極，且三極管的管型型為為PNP型；如用上述方法測(cè)得一組二次都是幾型；如用上述方法測(cè)得一組二次都是幾十至上百千歐的高阻值時(shí)，則紅表筆所接觸十至上百千歐的高阻值時(shí)，則紅表筆所接觸的的管腳即為基極，且三極管的管型為管腳即為基極，且三極管的管型為NPN型。型。2007-10-2511三極管判斷及管腳識(shí)別圖示：三極管判斷及管腳識(shí)別圖示：2007-10-2512三極管判斷及管腳識(shí)別三極管判斷及管腳識(shí)別u（2）.判別發(fā)射極和集電極判別發(fā)射極和集電極 首先假定一個(gè)管腳是集電極，另一個(gè)管腳是首先假定一個(gè)管腳是集電極，另一個(gè)管腳是發(fā)射極；

9、對(duì)發(fā)射極；對(duì)NPN于型三極管，黑表筆接假定是于型三極管，黑表筆接假定是集電極的管腳，紅表筆接假定是發(fā)射極的管腳集電極的管腳，紅表筆接假定是發(fā)射極的管腳（對(duì)于（對(duì)于PNP型管，萬用表的紅、黑表筆對(duì)調(diào)）；型管，萬用表的紅、黑表筆對(duì)調(diào)）；然后用大拇指將基極和假定集電極連接（注意然后用大拇指將基極和假定集電極連接（注意兩管腳不能短接），這時(shí)記錄下萬用表的測(cè)量兩管腳不能短接），這時(shí)記錄下萬用表的測(cè)量值；最后反過來，把原先假定的管腳對(duì)調(diào)，重值；最后反過來，把原先假定的管腳對(duì)調(diào)，重新記錄下萬用表的讀數(shù)，兩次測(cè)量值較小的黑新記錄下萬用表的讀數(shù)，兩次測(cè)量值較小的黑表筆所接的管腳是集電極（對(duì)于表筆所接的管腳是集電

10、極（對(duì)于PNP 型管，則型管，則紅表筆所接的是集電極）。紅表筆所接的是集電極）。 2007-10-2513u時(shí)間時(shí)間20分鐘分鐘u學(xué)生現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)操作，將每組中的兩學(xué)生現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)操作，將每組中的兩個(gè)三極管類型區(qū)分，并標(biāo)出管腳。個(gè)三極管類型區(qū)分，并標(biāo)出管腳。u教師巡回指導(dǎo)，糾正錯(cuò)誤操作方式教師巡回指導(dǎo)，糾正錯(cuò)誤操作方式2007-10-2514二、三極管工作原理（講授二、三極管工作原理（講授20分鐘）分鐘） 1、 三極管三種三極管三種基本組態(tài)基本組態(tài) 共基極共基極(CB) 組態(tài)組態(tài) , 共射極共射極(CE) 組態(tài)組態(tài) , 共集共集電極電極(CC) 組態(tài)組態(tài)ECEBEBECRCbRbce 2、載流子的傳輸

11、過程：、載流子的傳輸過程： 將將NPN三極管接成共射極型分析（如右下圖所示）三極管接成共射極型分析（如右下圖所示）內(nèi)部電流關(guān)系如左下圖所示：內(nèi)部電流關(guān)系如左下圖所示：bceiEiBiCiEPib1icn1 ieniCiEiBien= icn1 + ib1iE = ien + iEP ienICBO= icn2 + icpiEiEiEiEiCiCiCiCiBiBiBiBiC= ICBO + icn1 ;iB= ib1 + iEP -ICBOicn2icp iB=iE-iC iE=(1+ )iB iC= iB3. .共發(fā)射極共發(fā)射極三極管電流分配關(guān)系小結(jié)：電流分配關(guān)系小結(jié)：iB=iE-iCiE=(

12、1+ )iB+ICEOiC= iB+ ICEO 實(shí)際應(yīng)用中實(shí)際應(yīng)用中ICEO很小很?。? 1）共發(fā)射極電流放大倍數(shù)共發(fā)射極電流放大倍數(shù)： CE 直直流流電電流流增增益益 : 1IIBc CE 交交流流電電流流增增益益: : 1didiCEvBC常常量量（2 2）共發(fā)射極電流分配關(guān)系共發(fā)射極電流分配關(guān)系：) =（1+ ） 三極管的穿透電流三極管的穿透電流 三、三、 三極管特性曲線（講授三極管特性曲線（講授40分鐘）分鐘）iB=iB2iB=iB3飽和區(qū)飽和區(qū)擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)臨界飽和線臨界飽和線uCEiCU（BR）CEOiB=-ICBOiB=iB1iB=iB4iB=iB5ib (A)U（BR

13、）EBOICBOICEOUCE=0UCE=1UCE=10 ic= f (iB,uC E) iB=-ICBO 飽飽合合區(qū)區(qū)：集集電電結(jié)結(jié)正正偏偏，發(fā)發(fā)射射結(jié)結(jié)正正偏偏 放放大大區(qū)區(qū)：集集電電結(jié)結(jié)反反偏偏，發(fā)發(fā)射射結(jié)結(jié)正正偏偏2 2、三極管共射組態(tài)的輸出特性曲線：、三極管共射組態(tài)的輸出特性曲線： 當(dāng)當(dāng)iB為為某某一一常常數(shù)數(shù)時(shí)時(shí)，可可相相應(yīng)應(yīng)地地測(cè)測(cè)出出一一條條輸輸出出特特性性曲曲線線。 ic= f (uC E)|iB= 常 數(shù) 。 截截至至區(qū)區(qū)：集集電電結(jié)結(jié)和和發(fā)發(fā)射射結(jié)結(jié)都都反反偏偏。飽和區(qū)飽和區(qū)U（BR）CEO擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)臨界飽和線臨界飽和線uCEiCiB=iB5 擊擊穿穿區(qū)區(qū)：

14、uCE U（BR）CEO iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1EC(1) 截截至至區(qū)區(qū)： iE=0, iB=-ICBO, ic=ICBO 晶晶體體管管呈呈現(xiàn)現(xiàn)高高阻阻抗抗?fàn)顮顟B(tài)態(tài)，失失去去放放大大能能力力(2) 擊擊穿穿區(qū)區(qū)：EB 結(jié)結(jié)正正偏偏，CB 結(jié)結(jié)反反偏偏 但但 UCEic雪雪崩崩擊擊穿穿 一一般般 U（BR）CBOU（BR）CEO ICBOiB=-ICBOU（BR）CEO擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1 BJT進(jìn)進(jìn)入入飽飽合合區(qū)區(qū)后后，失失去去放放大大作作用用 iB對(duì)對(duì) ic無無控控制制作作用用， 即即 ici

15、B+ICEO , ,一一般般 iB Ic / 飽飽合合電電壓壓：UCES(sat)很很小小，隨隨 Ics變變化化 一般： Si: UCES=0.40.6V Ge: UCES=0.10.3V (3) 飽飽合合區(qū)區(qū)： 臨臨界界飽飽合合線線：uCB0 uCEuBE時(shí)時(shí)輸輸出出特特性性曲曲線線對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)點(diǎn)點(diǎn)的的連連線線。 當(dāng)當(dāng)uCEuEB時(shí)時(shí)， （即即uCB0時(shí)時(shí)，集集電電結(jié)結(jié)正正偏偏，發(fā)發(fā)射射結(jié)結(jié)正正偏偏對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的區(qū)區(qū) 域域?yàn)闉轱栵柡虾蠀^(qū)區(qū) iB=-ICBOU（BR）CEO擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB1臨界飽和線臨界飽和線飽和區(qū)飽和區(qū)

16、i: 外外電電路路偏偏置置條條件件：發(fā)發(fā)射射結(jié)結(jié)適適當(dāng)當(dāng)正正偏偏，集集電電結(jié)結(jié)反反偏偏 : : uCEuBE （4）放放大大區(qū)區(qū)： ii: 輸輸出出特特性性曲曲線線平平行行等等距距：iB對(duì)對(duì) iC有有控控制制作作用用 iii: 曲曲線線平平坦坦，uCE變變化化引引起起的的 ic 變變化化很很小小 ， 即即輸輸出出電電阻阻很很大大，相相當(dāng)當(dāng)于于一一 個(gè)個(gè)恒恒流流源源，輸輸出出特特性性曲曲線線有有傾傾斜斜的的 原原因因是是基基區(qū)區(qū)寬寬度度調(diào)調(diào)制制iB=-ICBOU（BR）CEO擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)uCEiCiB=iB5臨界飽和線臨界飽和線飽和區(qū)飽和區(qū)iB=iB1iB=iB2iB=iB3iB=i

17、B4iC1iC2iC3iC43 3、三極管共射組態(tài)的輸入特性曲線、三極管共射組態(tài)的輸入特性曲線 以以 VCE為參變量的輸入特性曲線為參變量的輸入特性曲線 ： iB=f(uB E ,uC E) iB=f(uBE)| uCE=常 數(shù) BJT的輸入特性曲線為一組曲線的輸入特性曲線為一組曲線ib (A)U（BR）EBOICBOICEOUCE=0UCE=1UCE=10（1）正正向向特特性性：與與 二二 極極 管管 正正 向向 特特 性性 相相 似似iB (A)UCE=0UCE=1UCE=10（2 2）反反向向特特性性： EB 結(jié)結(jié)反反偏偏，CB 結(jié)結(jié)反反偏偏 IB（ICBOICEO）（ 3 3） 擊擊

18、穿穿 特特 性性 ：ICEOBUEBOib (A)UCE=0UCE=1UCE=10ICBOICEO2007-10-2525四、四、 三極管三極管的主要參數(shù)（講授的主要參數(shù)（講授20分鐘）分鐘）1 1 電電流流增增益益（電電流流放放大大倍倍數(shù)數(shù)） CE 直直 流流 電電 流流 增增 益益 1 CB 直直 流流 電電 流流 增增 益益 CE 輸輸出出交交流流短短路路電電流流增增益益 1 CB 輸輸 出出 交交 流流 短短 路路 電電 流流 增增 益益 一一般般：=0.99 =99 2007-10-2526ECEC ICBO CB 反反向向飽飽合合電電流流 ICBO 2 2 極極間間反反向向電電流流

19、 IBICBO ICICBO CE 漏漏電電流流或或穿穿透透電電流流ICEO2007-10-2527 3 3 極限參數(shù)極限參數(shù) 1) 集集電電極極最最大大允允許許電電流流 ICM ICM：指指下下降降到到額額定定值值的的2 23 3 時(shí)時(shí)，允允許許的的最最大大集集電電極極電電流流 一一 般般 : : ICUCEPM BUCBOBUCEO 1fTfiB=-ICBOU（BR）CEO擊穿區(qū)擊穿區(qū)截止區(qū)截止區(qū)uCEiCiB=iB5iB=iB4iB=iB3iB=iB2iB=iB12007-10-2528 五、三極管的選用和注意事項(xiàng)（五、三極管的選用和注意事項(xiàng)（10分鐘）分鐘） 小功率三極管在電子電路中的應(yīng)用最多。工程設(shè)計(jì)中：小功率三極管在電子電路中的應(yīng)用最多。工程設(shè)計(jì)中：u一般要求三極管的一般要求三極管的fT大于大于3倍的實(shí)際工作頻率。倍的實(shí)際工作頻率。u一般小功率三極管的一般小功率三極管的BVCEO都不低于都不低于15V，所以在無電感元件的，所以在無電感元件的低電壓電路中也不用考慮這個(gè)參數(shù)。低電壓電路中也不用考慮這個(gè)參數(shù)。u一般小功率