晶體三極管

圖一是NPN管的結(jié)構(gòu)圖，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，從圖可見(jiàn)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(xiàn)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)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）極基區(qū)的多數(shù)載流子（控穴）很容易地截越過(guò)發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向反方各擴(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱(chēng)為發(fā)射極電流Ie。
由于基區(qū)很薄,加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過(guò)集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)紀(jì)念給，從而形成了基極電流Ibo根據(jù)電流連續(xù)性原理得：
Ie=Ib+Ic
這就是說(shuō)，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：
β1=Ic/Ib
式中：β--稱(chēng)為直流放大倍數(shù)，
集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：
β= △Ic/△Ib
式中β--稱(chēng)為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)β1和β的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見(jiàn)，對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，β值約為幾十至一百多。
三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?/P>

1、直流參數(shù)
（1）集電極一基極反向飽和電流Icbo，發(fā)射極開(kāi)路（Ie=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)Icbo o Icbo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。
（3）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）直流電流放大系數(shù)β1（或hEF） 這是指共發(fā)射接法，沒(méi)有交流信號(hào)輸入時(shí)，集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值，即：
β1=Ic/Ib
2、交流參數(shù)
（1）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。
（2）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＜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）
（3）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fαo fβ、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
（4）特征頻率fT因?yàn)轭l率f上升時(shí)，β就下降，當(dāng)β下降到1時(shí)，對(duì)應(yīng)的fT是全面地反映晶體管的高頻放大性能的重要參數(shù)。
3、極限參數(shù)
（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，但β值顯著下降，影響放大質(zhì)量。
（2）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。
（5）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＜PCM。
PCM與散熱條件有關(guān)，增加散熱片可提高PCM。

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