1、4.4 双极性晶体管双极性晶体管大功率达林顿晶体管大功率达林顿晶体管 双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有三个电极，所以又称为半导体三极管、晶体三极管等，以三个电极，所以又称为半导体三极管、晶体三极管等，以后我们统称为晶体管。常见的晶体管其外形如图示。后我们统称为晶体管。常见的晶体管其外形如图示。晶体管的结构及电路符号晶体管的结构及电路符号 为了得到性能优良的晶体管，必须保证管内结构：为了得到性能优良的晶体管，必须保证管内结构：.发射区相对基区要重掺杂；发射区相对基区要重掺杂；.基区要很窄（基区要很窄（2 2微米以下）；微米以下）；.集电
2、结面积要大于发射结面积。集电结面积要大于发射结面积。例如：例如：3DG6 3DG6 即为硅即为硅NPNNPN型高频小功率管。型高频小功率管。3AX18 3AX18即为锗即为锗PNPPNP型低频小功率管。型低频小功率管。晶体管类型晶体管类型 4.4.1晶体管的工作原理晶体管的工作原理 当晶体管处在当晶体管处在发射结正偏、集电结反偏发射结正偏、集电结反偏的放大状态下，的放大状态下，管内载流子的运动情况可用下图说明。管内载流子的运动情况可用下图说明。cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15Vb .发射区向基区注入电子发射区向基区注入电子.电子在基区中边扩散边复合电子在基区中边扩散边复合.电子电
3、子被集电区收集被集电区收集 IENIEP 根据电荷守衡有根据电荷守衡有 ICN+IBN=IENICN IEP IEN，发射极电流发射极电流IEIEN。形成基区复合电流形成基区复合电流I IBN,为基极电流为基极电流I IB的主要部分的主要部分 形成集电区收集电流形成集电区收集电流ICN,为集电极电流为集电极电流I IC的主要部分。的主要部分。一一.放大状态下晶体管中载流子的传输过程放大状态下晶体管中载流子的传输过程 通过对管内通过对管内载流子传输载流子传输的讨论可以看出，的讨论可以看出，在晶体管在晶体管中，窄的基区将发射结和集中，窄的基区将发射结和集电结紧密地联系在一起。从电结紧密地联系在一起
4、。从而把正偏下发射结的正向电而把正偏下发射结的正向电流几呼全部地传输到反偏的流几呼全部地传输到反偏的集电结回路中去。集电结回路中去。这是晶体这是晶体管能实现放大功能的关键所管能实现放大功能的关键所在。在。cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIEPIENICN.集电集电结少子漂移结少子漂移集电集电结反偏，两边少子飘移形成反向饱和电流结反偏，两边少子飘移形成反向饱和电流ICBO。ICBO 二二.电流分配关系电流分配关系由以上分析可知，晶体管三个电极上的电流与内部载由以上分析可知，晶体管三个电极上的电流与内部载流子传输形成的电流之间有如下关系：流子传输形成的电流之间有如下关系：E
5、ENBNCNBBNCBOBNCCNCBOCNIIIIIIIIIIII 可见，在放大状态下，晶体可见，在放大状态下，晶体管三个电极上的电流不是孤立的，管三个电极上的电流不是孤立的，它们能够反映非平衡少子在基区它们能够反映非平衡少子在基区扩散与复合的比例关系。这一比扩散与复合的比例关系。这一比例关系主要由基区宽度、掺杂浓例关系主要由基区宽度、掺杂浓度等因素决定，管子做好后就基度等因素决定，管子做好后就基本确定了。本确定了。cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBOCBOBCBOCBNCNIIIIII(1)(1)CBCBOBCEOECBBCEOBECIIIIIIII
6、IIIII 1.1.为了反映扩散到集电区的电流为了反映扩散到集电区的电流ICN与基区复合电流与基区复合电流IBN之间的比例关系，定义之间的比例关系，定义共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数 为为 BBNCBOCCNCBOIIIIII其含义是：基区每复合一个电子，则有其含义是：基区每复合一个电子，则有 个电子扩散到集个电子扩散到集电区去。电区去。值一般在值一般在20200之间。之间。确定了确定了 值之后，可得值之后，可得 式中式中CBOCEOII)1(称为穿透电流称为穿透电流cICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbIBNIENICNICBO这是今后电路分析中常用的关系式。这
7、是今后电路分析中常用的关系式。由于由于ICBO极小，在忽略其影响时，晶体管三个电极极小，在忽略其影响时，晶体管三个电极上的电流近似有：上的电流近似有：(1)CBCBEBIIIIIIcICeIENPNIBRCUCCUBBRB15VbCNCCBOCENEEIIIIIIIBCEECBOEBECBOECIIIIIIIIIII)1()1(根据上式，不难求得根据上式，不难求得 2.为了反映扩散到集电区的电流为了反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流与射极注入电流IEN的比例关系，定义共基极直流电流放大系数的比例关系，定义共基极直流电流放大系数 为为显然，显然，1 0），），c 结反偏（结反偏（uCEu
8、BE）。）。uCE/V5101501234IB40 A30 A20 A10 A0 ABICBOiC/m AI放放大大区区uCE=uBE 为此，定义共发为此，定义共发射极交流电流放大系数：射极交流电流放大系数：.uCE变化对变化对IC的影响很小。在特性曲线上表现为的影响很小。在特性曲线上表现为iB一定而一定而uCE增大时，曲线仅略有上翘（增大时，曲线仅略有上翘（iC略有增大）。略有增大）。由于基调效应很微弱，由于基调效应很微弱，uCE在很大范围内变化时在很大范围内变化时IC基本不基本不变。因此，变。因此，当当IB一定时，一定时，集电极电流具有恒流特性。集电极电流具有恒流特性。原因：原因：基区宽度
9、调制效应（基区宽度调制效应（EarlyEarly效应）效应）或简称基调效应或简称基调效应UCE临界饱和线临界饱和线iC不受不受iB控制，表现为不同控制，表现为不同iB的曲线在饱和区汇集。的曲线在饱和区汇集。uCE/V2401234IB40 A30 A20 A10 A0 A放大区iC/m A 2.饱和区饱和区 管子管子饱和时，饱和时，c、e间的电压称为饱和压降，记作间的电压称为饱和压降，记作UCE(sat)。其值很小，深饱和时约为其值很小，深饱和时约为0.30.5V。uCEuBE饱饱和和区区 条件：条件：e结正偏，结正偏，c结正偏（结正偏（uCE1输入特性曲线有如下特点：输入特性曲线有如下特点：
10、(1).uCE增大时曲线基本重合。增大时曲线基本重合。UBE(on)0.6V，硅管，硅管，UBE(on)0.1V，锗管锗管 (3).当当uCE=0时，晶体管相当于两个并联的二极管，时，晶体管相当于两个并联的二极管，所以所以b,e间加正向电压时，间加正向电压时，iB很大。对应的曲线明显左移。很大。对应的曲线明显左移。iB/AuBE/V060900.50.70.930UCE1 (4)当当uCE在在01V之间时，之间时，随着随着uCE的增加，曲线右移。的增加，曲线右移。特别在特别在0 uCE UCE(sat)的范围的范围内，即工作在饱和区时，移动内，即工作在饱和区时，移动量会更大些。量会更大些。UC
11、E0 (5)当当uBE 0综上所述，综上所述，晶体管是一种非线性导电器件，有三个工晶体管是一种非线性导电器件，有三个工作区，对应三种不同的工作状态：作区，对应三种不同的工作状态：.放大放大状态状态（iB0，uCEuBE，即，即e结正偏，结正偏，c 结反偏）结反偏）特点：特点：.iC受受iB控制，即控制，即IC=IB或或IC=IB .IB一定时，一定时，iC具有恒流特性。具有恒流特性。.饱和状态饱和状态（iB0，uCE uBE，即，即e结结、c结均正偏）结均正偏）特点：特点：.iC不受不受iB控制，即控制，即 .三个电极间的电压很小，相当短路，各极电三个电极间的电压很小，相当短路，各极电 流主要
12、由外电流主要由外电 路决定。路决定。.截止状态截止状态（iB0，uCEuBE，即，即e结结、c 结均反偏）结均反偏）特点：特点：.iCiBiE0。.三个电极间相当开路，各极电位主要由外电三个电极间相当开路，各极电位主要由外电 路决定。路决定。IC IB 或或IC IB 晶体管的晶体管的三种工作状态，在实际中各有应用：三种工作状态，在实际中各有应用：需要指出，使需要指出，使e结反偏而结反偏而c 结正偏时，这种状态通常称结正偏时，这种状态通常称为反向放大（或倒置）状态，在模拟电路中这种工作方式为反向放大（或倒置）状态，在模拟电路中这种工作方式很少采用很少采用。当管子饱和时，相当开关闭合；当管子饱和
13、时，相当开关闭合；当管子截止时，相当开关打开。当管子截止时，相当开关打开。在构成放大器时，晶体管应工作在放大状态；在构成放大器时，晶体管应工作在放大状态；用作电子开关时，则要求工作在用作电子开关时，则要求工作在饱和饱和、截止状态截止状态。即即c极端和极端和e极端之间等效为一受极端之间等效为一受b极控制的极控制的 开关，如图所示。开关，如图所示。晶体管的主要参数晶体管的主要参数 一、电流放大系数一、电流放大系数 1 1.共射极直流电流放大系数共射极直流电流放大系数 和交流电流放大系数和交流电流放大系数 2 2.共基极直流电流放大系数共基极直流电流放大系数 和交流电流放大系数和交流电流放大系数 C
14、NCCBOCBNBCBOBIIIIIIIICECuBII常数BCuEII常数CNCCBOCENEEIIIIIII所以在以后的计算中，不再加以区分。所以在以后的计算中，不再加以区分。注意：注意：、和和 都是放大区参数。其数值可以从都是放大区参数。其数值可以从 输出特性曲线上求出。输出特性曲线上求出。、应当指出，应当指出，值与测量条件有关。一般来说，在值与测量条件有关。一般来说，在iC很很大或很小时，大或很小时，值较小。只有在值较小。只有在iC不大不小的中间值范围不大不小的中间值范围内，内，值才比较大，且基本不随值才比较大，且基本不随iC而变化。因此，在查手而变化。因此，在查手册时应注意册时应注意
15、值的测试条件。尤其是大功率管更应强调这值的测试条件。尤其是大功率管更应强调这一点。一点。二、极间反向电流二、极间反向电流 1.ICBO ICBO指发射极开路时，集电极指发射极开路时，集电极-基极间的反向电基极间的反向电 流，称为集电极反向饱和电流。流，称为集电极反向饱和电流。2.ICEO ICEO指基极开路时，集电极指基极开路时，集电极-发射极间的反向电发射极间的反向电 流，称为集电极穿透电流。流，称为集电极穿透电流。3.IEBO IEBO指集电极开路时，发射极指集电极开路时，发射极-基极间的反向电流。基极间的反向电流。ICBO 三、结电容三、结电容 结电容包括发射结电容结电容包括发射结电容C
16、e(或或Cbe)和集电结电容和集电结电容Cc(或或Cbc)。结电容影响晶体管的频率特性。结电容影响晶体管的频率特性。四、晶体管的极限参数四、晶体管的极限参数 1 1.击穿电压击穿电压 U(BR)CBO指指e极开路时，极开路时，c-b极间的反向击穿电压。极间的反向击穿电压。U(BR)CEO指指b极开路时，极开路时，c-e极间的反向击穿电压极间的反向击穿电压。U(BR)CEOICM时，虽然管子不致于损坏，但时，虽然管子不致于损坏，但值已经明显减小。因值已经明显减小。因此，晶体管线性运用时，此，晶体管线性运用时，iC不应超过不应超过ICM。3.集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率PCM PC
17、M与管芯的大小、材料、散热条件及环境温度等因与管芯的大小、材料、散热条件及环境温度等因素有关。素有关。PCM在输出特性上为一条在输出特性上为一条IC与与UCE乘积为定值乘积为定值PCM的双曲线，称为的双曲线，称为PCM功耗线，如下图所示。功耗线，如下图所示。晶体管工作在放大状态时，晶体管工作在放大状态时，在在c c结结上要消耗一定的功率，从而导致上要消耗一定的功率，从而导致c c结发结发热，结温升高。当结温过高时，管子热，结温升高。当结温过高时，管子的性能下降，甚至会烧坏管子，因此的性能下降，甚至会烧坏管子，因此有一个功耗限额。有一个功耗限额。PC=ICUCEuCEiC0工工 作作 区区安安
18、全全ICMPCMU(BR)CEO击穿电压击穿电压U(BR)CEO PCM=ICUCE 为了确保管子有效安全工作，使用时不应超为了确保管子有效安全工作，使用时不应超出这一工作区。出这一工作区。最大电流最大电流ICM 五五.温度对晶体管参数的影响温度对晶体管参数的影响 温度对晶体管的温度对晶体管的uBE、ICBO和和有不容忽视的影响。其有不容忽视的影响。其中，中，uBE、ICBO随温度变化的规律与随温度变化的规律与PN结相同，即结相同，即 温度每升高温度每升高1，uBE减小（减小（2 2.5）mV；温度每升高温度每升高10，ICBO增大一倍。增大一倍。温度对温度对uBE、ICBO和和的影响，其结果
19、反映在输出特性的影响，其结果反映在输出特性曲线上，表现为温度升高曲线上移且间隔增大。曲线上，表现为温度升高曲线上移且间隔增大。温度对温度对的影响表现为，的影响表现为，随温度的升高而增大，变化随温度的升高而增大，变化规律是：温度每升高规律是：温度每升高1，值增大值增大0.5%1%(即即/T(0.51)%/)。一一.工作状态判别：工作状态判别：放大状态放大状态饱和状态饱和状态截止状态截止状态放大状态放大状态 举例举例 判别图示中晶体管的工作状态判别图示中晶体管的工作状态 二二.晶体管工作在晶体管工作在放大状态下放大状态下管型管型、电极的、电极的判别判别 1.1.根据放大管的电极电流判别根据放大管的
20、电极电流判别 规律：规律：电流从电流从e极流出，从极流出，从b、c极流入，则为极流入，则为NPN管；管；电流从电流从e极流入，从极流入，从b、c极流出，则为极流出，则为PNP管；管；举例举例 判别图示中晶体管的管型判别图示中晶体管的管型、电极并确定电极并确定值。值。eee b b b c c cPNP型型NPN型型NPN型型=4.9/0.1=49=1.98/0.02=99=3/0.05=60 2.根据放大管的电极电位判别根据放大管的电极电位判别 规律：规律：e 结电压为结电压为0.7V时为硅管，时为硅管，0.3V时为锗管；时为锗管；c 极电位最高极电位最高、e 极电位最低，则为极电位最低，则为
21、NPN管；管；c 极电位最低极电位最低、e 极电位最高，则为极电位最高，则为PNP管；管；eeeebbbb c c c c 硅硅 PNP硅硅 NPN锗锗 NPN锗锗 PNP 举例举例 判别图示中晶体管的管材判别图示中晶体管的管材、管型和电极。管型和电极。4.4.3晶体管工作状态分析晶体管工作状态分析 由晶体管的伏安特性曲线可知，晶体管是一种复由晶体管的伏安特性曲线可知，晶体管是一种复杂的非线性器件。在直流工作时，其非线性主要表现杂的非线性器件。在直流工作时，其非线性主要表现为三种截然不同的工作状态，即放大、截止和饱和。为三种截然不同的工作状态，即放大、截止和饱和。在实际应用中，根据实现的功能不
22、同，可通过外电在实际应用中，根据实现的功能不同，可通过外电路将晶体管偏置在某一规定的状态。路将晶体管偏置在某一规定的状态。因此，在晶体管应用电路的分析中，一个首要问题，因此，在晶体管应用电路的分析中，一个首要问题，便是晶体管工作状态分析以及直流电路计算。便是晶体管工作状态分析以及直流电路计算。iBuBEIBQUBE QQICUCEQ 由外电路偏置的晶体管，其各极直流电流和极间电由外电路偏置的晶体管，其各极直流电流和极间电压将对应于伏安特性曲线上一个点的坐标，这个点我压将对应于伏安特性曲线上一个点的坐标，这个点我们称为直流们称为直流(或静态或静态)工作点，简称工作点，简称Q点。点。一一.晶体管的
23、直流模型晶体管的直流模型IBUBEICQUCE QQQQQQ 因此，对晶体管各极直流电流和极间电压的计算通因此，对晶体管各极直流电流和极间电压的计算通常又称为工作点的计算。常又称为工作点的计算。CE0iCuBBBBBEUR IU()|BBQCCEIIIf U()|CECEQBBEUUIf UCECCCCUUI RiBuBE0UBE(on)UCE(sat)IB=00.7V(硅管硅管)0.3V(锗管锗管)UBE(on)=0.5V(硅管硅管)0.1V(锗管锗管)UCE(sat)=饱和状态饱和状态UBE=UBE（on）UCE=UCE(sat)放大状态放大状态UBE=UBE(on)IC=IB 截止状态截
24、止状态IB=0，IC=0 晶体管的三种工作状态，可以分别用上述三个简单电路晶体管的三种工作状态，可以分别用上述三个简单电路模型等效，从而简化晶体管直流电路的计算。举例如下：模型等效，从而简化晶体管直流电路的计算。举例如下：模型模型模型模型 例例1 晶体管电路如下图所示。若已知晶体管工作在放大晶体管电路如下图所示。若已知晶体管工作在放大状态，状态，=100，试计算晶体管的试计算晶体管的IBQ、ICQ和和UCEQ。解：解：放大状态下的直流等效电路：放大状态下的直流等效电路：()60.70.02270BBBE onBQBUUImR()BBBQBBE onUIRU12236CEQCCCQCUUIRV1
25、000.022CQBQIIm二二.晶体管工作状态分析晶体管工作状态分析晶体管是否截止的判别方法晶体管是否截止的判别方法:RBUBBUEERERCUCC 可见，晶体管是否截止，是根据外电路所确定的各可见，晶体管是否截止，是根据外电路所确定的各极电位，通过判断而不是计算得出的。极电位，通过判断而不是计算得出的。将晶体管接入直流电路，在通常情况下，围绕晶体管将晶体管接入直流电路，在通常情况下，围绕晶体管可将电路化为图示的一般形式。可将电路化为图示的一般形式。由图可知，若由图可知，若 UBBUEE+UBE(on)且且UBB UEE+UBE(on)，则晶体管导通。是放大还饱和导通？则晶体管导通。是放大还
26、饱和导通？借助上式的结果，现在可对电借助上式的结果，现在可对电路中的晶体管是处于放大还是饱和路中的晶体管是处于放大还是饱和作出判别。作出判别。()(1)()BBEEBE OnBQBECQBQEQCEQCCEECQCEUUUIRRIIIUUUIRR？放大还是饱和的判别放大还是饱和的判别UBB-UEE-UBE(on)=IBQRB+(1+)IBQRERBUBBRCUCCUEEREUBE(on)IBRBUBBUEERERCUCC 现现假定为放大导通，则直流等效电路：假定为放大导通，则直流等效电路：()(1)BBEEBE OnBQBECQBQEQUUUIRRIIIRBUBBRCUCCUEEREUBE(o
27、n)IB()CEQCCEECQCEUUUIRR因为处于饱和状态时，集电极电流因为处于饱和状态时，集电极电流CBQCQIII()CEBE ONUU所以在集电极回路，按所以在集电极回路，按ICQ计算计算UCE必然得出必然得出 若若UCEQ UBE(ON)（硅管为（硅管为0.7V锗管为锗管为0.3V），则放），则放 大导通的假定成立，即晶体管处于放大状态；大导通的假定成立，即晶体管处于放大状态；若若UCEQ IB(sat)，则晶体管处于饱和状态。则晶体管处于饱和状态。方法方法2 假定晶体管临界饱和，此时的最大集电极电流假定晶体管临界饱和，此时的最大集电极电流 IC(sat)为为 RBUBBUEERE
28、RCUCC()(1)BBEEBE OnBQBEUUUIRR 按以上方法判别，若按以上方法判别，若晶体管处于放大状态，则由式晶体管处于放大状态，则由式()(1)()BBEEBE OnBQBECQBQEQCEQCCEECQCEUUUIRRIIIUUUIRR算出的结果有效，即为晶体管的直流工作点。算出的结果有效，即为晶体管的直流工作点。若晶体管处于饱和状态，则上式不再适用。此时若晶体管处于饱和状态，则上式不再适用。此时按饱和状态下的模型，得出如下管子饱和状态时的直按饱和状态下的模型，得出如下管子饱和状态时的直流等效电路：流等效电路：由图可列出如下方程组由图可列出如下方程组 UBB UEE=IBQRB
29、+UBE(on)+(IBQ+ICQ)RE UCCUEE=ICQRC+UCE(sat)+(IBQ+ICQ)RE 显然，求解显然，求解IBQ和和ICQ将是很将是很繁琐的。繁琐的。()CCEECE satCQCEUUUIRRRBUBBRCUCCUEEREUBE(on)UCE(sat)如果晶体管是浅饱和，即如果晶体管是浅饱和，即IBQ不大，即不大，即IEQ ICQ，则，则ICQ的近的近似值可按下式估算：似值可按下式估算：例例2 2 判别下列电路中晶体管的工作状态判别下列电路中晶体管的工作状态截止状态截止状态截止状态截止状态截止状态截止状态放大状态放大状态饱和状态饱和状态饱和状态饱和状态 例例3 晶体管
30、电路及其输入电压晶体管电路及其输入电压ui的波形如图的波形如图(a)，(b)所示。已知所示。已知=50，试求试求ui作用下输出电压作用下输出电压uo的值，的值，并画出波形图。并画出波形图。解解 当当ui=0时，时，UBE=0，则晶体管截止。此时，则晶体管截止。此时，ICQ=0，uo=UCEQ=UCC=5V。()30.70.0639iBE onBQBuUImR当当ui=3V时，晶体管导通且有时，晶体管导通且有那么晶体管是放大导通，还是饱和导通？那么晶体管是放大导通，还是饱和导通？方法方法2：集电极临界饱和电流为集电极临界饱和电流为 所以晶体管处于饱和。此时所以晶体管处于饱和。此时 ICQ=IC(
31、sat)=1.4mA ，uo=UCEQ=UCE(sat)=0.3V。因为因为()1.40.060.02850C satBQIImm()()50.71.43CCBE onC satCUUImR 方法方法1 1：50 0.06353 34CBQCEIImAUV 40.7CEBEUVUV 因为因为 所以晶体管处于饱和状态所以晶体管处于饱和状态 通过本例题可以看出，在实际电路分析中，通过本例题可以看出，在实际电路分析中，由于晶体管的直流模型很简单，一旦其工作状态由于晶体管的直流模型很简单，一旦其工作状态确定，则直流等效电路可不必画出，而等效的涵确定，则直流等效电路可不必画出，而等效的涵义将在计算式中反
32、映出来。义将在计算式中反映出来。4.4.5晶体管应用电路举例晶体管应用电路举例 一、对数和反对数运算电路一、对数和反对数运算电路 晶体管的电流方程晶体管的电流方程图中，图中，UO=-UBE=-UTln(IC/IS)，又又IC=UI/R，所以，所以这样就实现了对数运算。这样就实现了对数运算。型晶体管型晶体管 PNP)/exp(NPN)/exp(BESBESCETTUuIUuIiiRIUUUSITOln R UO UI IC V A 图中，输出电压图中，输出电压UO=ICR=-ISR exp(-UBE/UT)，而，而输入电压输入电压UI=-UBE，因此，因此TISOUUeRIU R UO UI I
33、C V A 从而实现了从而实现了UO和和UI之间的反对数之间的反对数(指数指数)运算。运算。二、二、值测量电路值测量电路 R1 Rp U1 ui U2 V IC IB UO R2 A1 A2 V 12O21BCRRUUUII图示电路用以测量晶体管的共发射极电流放大倍数图示电路用以测量晶体管的共发射极电流放大倍数 。因。因为为IC (U1 U2)/R1，IB UO/R2，所以，所以 据此可以根据电压表的读数据此可以根据电压表的读数UO，结合预设电压，结合预设电压U1和和U2以及电阻以及电阻R1和和R2计算计算 。三、恒流源电路三、恒流源电路 R1 UCC 12 V 1 k DZ R2 300 I
34、O A V 如图所示，稳压二极管如图所示，稳压二极管DZ的稳定电压的稳定电压UZ 6 V。UZ通过集通过集成运放成运放A传递到电阻传递到电阻R2上端，于是有上端，于是有IO IC IE UZ/R2 20 mA。作业作业 p64 2-2,2-3,2-4,2-7(只求复合管的等效)2-8,2-3晶体管工作状态分析及偏置电路晶体管工作状态分析及偏置电路 一一.晶体管的直流电路模型晶体管的直流电路模型二二.晶体管工作状态分析晶体管工作状态分析 三三.放大状态下的直流偏置电路放大状态下的直流偏置电路饱和状态饱和状态UBE=UBE（on）UCE=UCE(sat)放大状态放大状态UBE=UBE(on)IC=
35、IB 截止状态截止状态IB=0，IC=0模型模型模型模型 晶体管的直流电路模型晶体管的直流电路模型 若若UBBUBE(on)则晶体管导通。则晶体管导通。()(1)()BBBE OnBQCQBQEQBECEQCCCQCEUUIIIIRRUUIRRRBUBBRERCUCCRBUBBRCUCCREUBE(on)IB 假定为放大导通假定为放大导通UBBUBE(on)且且UBB UCC 晶体管晶体管截止。截止。若若UCEQ UBE(ON)放大导通；放大导通；若若UCEQ IB(sat)饱和导通。饱和导通。若若IBQ IB(sat)放大导通；放大导通；若若UBBUEE+UBE(on)，则晶体管导通。是放大
36、还是饱和导通？则晶体管导通。是放大还是饱和导通？()(1)()BBEEBE OnBQBECQBQEQCEQCCEECQCEUUUIRRIIIUUUIRRUBB-UEE-UBE(on)=IBQRB+(1+)IBQRERBUBBRCUCCUEEREUBE(on)IBRBUBBUEERERCUCC 现现假定为放大导通，则直流等效电路：假定为放大导通，则直流等效电路：UBBUEE+UBE(on)且且UBB UCC 晶体管截止晶体管截止。若若UCEQ UBE(ON)晶体管放大导通；晶体管放大导通；若若UCEQ0，uCEuBE，即，即e结正偏，结正偏，c 结反偏）结反偏）特点：特点：.iC受受iB控制，即
37、控制，即IC=IB或或IC=IB .IB一定时，一定时，iC具有恒流特性。具有恒流特性。.饱和状态饱和状态（iB0，uCE uBE，即，即e结结、c结均正偏）结均正偏）特点：特点：.iC不受不受iB控制，即控制，即 .三个电极间的电压很小，相当短路，各极电三个电极间的电压很小，相当短路，各极电 流主要由外电流主要由外电 路决定。路决定。.截止状态截止状态（iB0，uCEuBE，即即e结正偏，结正偏，c 结反偏）结反偏）.饱和区饱和区（iB0，uCE uBE，即，即e结、结、c结均正偏）结均正偏）.截止区截止区（iB0，uCEuBE，即，即e结、结、c 结均反偏）结均反偏）.放大放大状态状态 特点：特点：.iC受受iB控制，即控制，即IC=IB或或IC=IB .IB一定时，一定时，iC具有恒流特性。具有恒流特性。.饱和状态饱和状态 特点：特点：.iC不受不受iB控制，即控制，即 .三个电极间的电压很小，三个电极间的电压很小，UBE=0.7V,UCE=0.5V,相当短路，各极电流主要由外电路决定。相当短路，各极电流主要由外电路决定。.截止状态截止状态 特点：特点：.iCiBiE0。.三个电极间相当开路，各极电位主要由外电三个电极间相当开路，各极电位主要由外电 路决定。路决定。三种工作状态的特点：三种工作状态的特点：IC IB 或或IC IB
