模電的複習-----雙極結型三極管(BJT)

雙極結型三極管

通俗點,就叫做三極管,這可是我們經常用的電子器件,沒有它,都活不下去了。

結構分類:

  • NPN
  • PNP

在這裏插入圖片描述
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結構組成:

  • 發射極
  • 基極
  • 集電極

這個結構不管是NPN還是PNP都一定存在的。

三極管中載流子運動相關特性

以NPN型爲例,N1-P-N2中,由於集電極反偏,所以存在Icn(Icn是指N1中的集電極電流),Icbo(Icbo指反向飽和電流),因此根據前人的推論,就會存在這麼一條公式:

集電極電流:

Ic = Icn + Icbo,(Ic是指集電極電流,需要跟Icn做出區別)。

發射極電流

Ie = Icn + Ibn  (Icn是指P中的發射極電流)

共基直流電流放大係數

a = Icn / Ie (a的上面應該有一橫,我打不出來)

三極管的特性曲線(NPN)

關於特性曲線,需要了解的是:

  • 1、輸入特性
  • 2、輸出特性

輸入特性

在這裏插入圖片描述
這是當U(CE)等於0的時候,即C極和E極短接並且接負極,也就是所謂的地的時候,由圖可知,1.3.5表示的是U(CE) = 0的等效圖,1.3.6的第一條線則表示對應的特性曲線。得出的結論是:三極管的輸入特性,相當於二極管的正向伏安特性。
當U(CE)>0時,由於發射極發散的電子,少部分在基區的少子會合,成爲了I(B),大部分去到了集電極,成爲了I©,由1.3.6的第二條曲線可以得知。
因此在使用三極管的時候,大部分情況是U(CE)>0,這樣才比較由意義。

輸出特性

在輸出特性中,需要了解:

  • 截至區
  • 放大區
  • 飽和區

截至區:在i(B)<= 0的區域,稱爲截至區,且i©幾乎接近0,看清楚哦,是幾乎!!!。爲啥叫截至區,因爲整個三極管的各極電流都基本上是0,所以才叫做截至。

放大區:三極管是由放大作用的,放大的是電流。再說一下,BJT是一種流控型控件。BJT工作在放大區的條件:u(BE)>0 ,且u(BC)<0。經典運用有三極管放大的控制的蜂鳴器(野火的F4上的蜂鳴器電路,有興趣可以研究一下,很簡單的)。

飽和區:三極管的放大能力是有限的(不然要運放器來放大幹嘛?閒着沒事幹啊?)。因此在i(B)達到一定值之後,i©並不會有明顯變化(或者說沒變化)。在飽和區中,u(BE)>0,u(BC)>0。

三極管的主要參數

  • 1、電流放大係數
  • 2、反向飽和電流
  • 3、極限參數

電流放大係數

首先來知道一下,共射電路和共基電路:
共射接法:意思是輸入迴路和輸出迴路的公共端是發射極。
共基接法:意思是輸入迴路和輸出迴路的公共端是基極。
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什麼意思呢?以共射爲例子,看下圖,
在這裏插入圖片描述
我畫了兩條迴路,迴路1是輸入的迴路,迴路2是輸出的迴路,他們共同經過發射極,就這樣成爲了共射電路。而共基原理一樣,有興趣可以自己繪製一下圖。
因此存在一個β,是集電極和基極電流變化量的比值。

β =i(C )  /i(B)

共射直流電流放大係數β-

β- = I(C )  / I(B)

共基電流放大係數a

a =i(C )  /i(E)

共基直流電流放大係數a-

a- = I(C ) / I(E)

反向飽和電流

只需瞭解:

  • 1、集電極和基極之間的反向飽和電流I(CBO)。
  • 2、集電極和發射極之間的穿透電流I(CEO)。
  • 3、I(CBO)和I(CEO)對溫度都十分敏感,溫度升高,都會急劇增大。
  • 4、這兩個方向電流的值越小,表明三極管的質量越好。

極限參數

只需瞭解:

  • 1、集電極最大允許的電流I(CM)。
  • 2、集電極最大允許耗散功率P(CM)。
  • 3、極間反向擊穿電壓。

至此,三極管搞完了。

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