2022-2023学年高二物理竞赛课件:双极型晶体管(共12张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:双极型晶体管(共12张PPT)

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(共12张PPT)
双极型晶体管
晶体管的结构和类型
双极型晶体管
(1) NPN型
符号:
(2) PNP型
C 集电极
B 基极
E 发射极
集电区
N
P基区
发射区
N
集电结
发射结
E
B
C
E
B
C
符号:
C 集电极
B 基极
E 发射极
集电区
P
N基区
发射区
P
集电结
发射结
IE
IE
IB
IB
稳压管正常工作时加反向电压
使用时要加限流电阻
稳压管反向击穿后,电流变化很大,但其两端电压变化很小,利用此特性,稳压管在电路中实现稳压作用。
(2)伏安特性
(1)符号
_
+
反向特性
曲线很陡
正向特性与
普通二极管相同
I
UZ
IZ
IZ
IZM
U
UZ
正负对称限幅电路:
已知ui=5sinωt (V),二极管导通电压UD=0.7V。试画出ui与uo波形,并标出幅值。
例:
双极型晶体管
晶体管的结构和类型
很薄且掺杂浓度最低
掺杂浓度最高
结构特点:
掺杂浓度次之
这些结构特点是它具有电流放大作用的内在条件。
C 集电极
B 基极
E 发射极
集电区
N
P基区
发射区
N
集电结
发射结
晶体管的放大原理
双极型晶体管
发射结偏置 集电结偏置 工作状态 应用
正偏 反偏 放大 放大电路
正偏 饱和 开关电路
反偏 反偏 截止 开关电路
表1-1 晶体管工作状态及其外部条件
晶体管的放大原理
双极型晶体管
发射结正偏、集电结反偏
b)对 PNP 型三极管
发射结正偏 VB集电结反偏 VC从电位的角度看:
a)对 NPN 型三极管
发射结正偏 VB>VE
集电结反偏 VC>VB
即 VC> VB>VE 集电极电位最高
即 VE> VB>VC 发射极电位最高
B
E
C
N
N
P
EB
RB
EC
RC
IE
IC
IB
B
E
C
P
P
N
EB
RB
EC
RC
IE
IC
IB
共发射极放大电路
UBE=0.3V,0.7V
UBE= -0.3V,-0.7V
(1)放大工作条件
晶体管的放大原理
双极型晶体管
(2)电流放大作用
输入回路
输出回路
 发射极是输入回路、输出回路的公共端
共发射极放大电路
晶体管的放大原理
双极型晶体管
(2)电流放大作用
IB(mA)
IC(mA)
IE(mA)
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.01
0.70
1.50
2.30
3.10
3.95
0.01
0.72
1.54
2.36
3.18
4.05
1)三电极电流关系 IE = IB + IC
2) IC IB , IC = βIB
3) IC IB, IC = β IB
基极电流的微小变化 IB能够引起较大的集电极电流变化 IC,这就是三极管的电流放大作用。
晶体管的伏安特性
极型晶体管
(1)输入特性
特点:非线性
正常工作时发射结电压:
NPN型硅管,UBE ≈ 0.7V
PNP型锗管,UBE ≈ 0.3V
IB( A)
UBE(V)
20
40
60
80
0.4
0.8
UCE 1V
O
晶体管的伏安特性
双极型晶体管
(2)输出特性
IB=0
20 A
40 A
60 A
80 A
100 A
3
6
IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)
9
12
O
输出特性曲线通常分三个工作区:
晶体管的伏安特性
双极型晶体管
(2)输出特性
IB=0
20 A
40 A
60 A
80 A
100 A
3
6
IC(mA )
1
2
3
4
UCE(V)
9
12
0
放大区
在放大区有 IC= IB ,称为线性区,具有恒流特性。
发射结正偏、集电结反偏,晶体管工作于放大状态。
截止区
IB = 0 以下区域,有 IC 0 。
发射结、集电结均反偏,晶体管工作在截止状态。
饱和区
当UCE UBE时,晶体管工作在饱和状态。 IC < IB
发射结、集电结均正偏。
深度饱和时,
硅管UCES 0.3V,
锗管UCES 0.1V。
饱和区
截止区
UCES
放大区

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