模块2晶体三极管及放大电路基础

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1、模 块 二 晶 体 三 极 管 及 放 大 电 路 基 础电 子 技 术 基 础 与 技 能http:/ 最 好 用 的 血 压 计 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 课 题 2 放 大 电 路 的 构 成 课 题 3 放 大 电 路 的 分 析 课 题 4 放 大 器 静 态 工 作 点 的 稳 定目 录 上 一 页 下 一 页 返 回 任 务 导 入 利 用 电 子 元 器 件 的 特 性 而 工 作 的 电 路 ， 称 为 电 子 电 路 或电 子 线 路 。 电 子 技 术 的 不 断 进 步 ， 其 实 也 就 体 现 在 电 子 元 器件 制 造 技 术 的 不 断 发

2、展 与 电 子 线 路 的 不 断 完 善 上 。 你 知 道 吗 ？ 我 们 的 日 常 家 电 产 品 一 般 分 为 两 类 ： 家 用 电子 产 品 与 家 用 电 器 产 品 。 像 电 视 机 、 DVD机 、 家 庭 影 院 、 电 脑等 等 属 于 家 用 电 子 产 品 ， 而 电 冰 箱 、 空 调 器 、 洗 衣 机 、 抽 油烟 机 、 电 饭 煲 等 等 则 属 于 家 用 电 器 产 品 。 这 两 类 产 品 又 怎 样划 分 的 呢 ？ 我 们 通 常 是 看 产 品 的 功 能 体 现 ， 是 否 主 要 利 用 了电 子 线 路 的 工 作 。 如 果 是

3、， 则 为 电 子 产 品 ； 否 则 ， 为 电 器 产品 。 其 实 ， 即 使 是 家 用 电 器 产 品 ， 其 电 路 中 也 常 见 到 电 子 元器 件 。 三 极 管 作 为 电 子 元 器 件 中 的 一 种 重 要 类 型 ， 在 电 路 中 得 到 了 广 泛 的 应 用 。 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用一 、 晶 体 三 极 管 的 结 构 、 类 型 及 符 号 图 2-1-1所 示 是 晶 体 三 极 管 示 意 图 。 晶 体 三 极 管 有 三 根引 脚 ： 基 极 （ 用 “ B” 表 示 ） 、 集 电 极 （

4、用 “ C” 表 示 ）和 发 射 极 （ 用 “ E” 表 示 ） ， 各 引 脚 不 能 相 互 代 用 。 图 2-1-1 晶 体 三 极 管 示 意 图 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用1 晶 体 三 极 管 的 种 类表 2-1-1 晶 体 三 极 管 种 类划 分 方 法 及 名 称 说 明按 极 性 划分 NPN型 三 极 管 这 是 目 前 常 用 的 晶 体 三 极 管 ， 电 流 从 集 电 极 流 向 发 射 极PNP型 三 极 管 电 流 从 发 射 极 流 向 集 电 极 。 NPN型 三 极 管 与 PNP型 三 极 管 这

5、 两 种 三 极管 通 过 电 路 符 号 可 以 分 清 ， 不 同 之 处 是 发 射 极 的 箭 头 方 向 不 同按 材 料 划 分 硅 三 极 管 简 称 为 硅 管 ， 这 是 目 前 常 用 的 三 极 管 ， 工 作 稳 定 性 好锗 三 极 管 简 称 为 锗 管 ， 反 向 电 流 大 ， 受 温 度 影 响 较 大按 极 性 和材 料 组 合划 分 PNP型 硅 管 最 常 用 的 是 NPN型 硅 管NPN型 硅 管PNP型 锗 管NPN型 锗 管按 工 作 频率 划 分 低 频 三 极 管 工 作 频 率 f 3MHz， 用 于 直 流 放 大 器 、 音 频 放 大

6、 器高 频 三 极 管 工 作 频 率 f 3MHz， 用 于 高 频 放 大 器 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用划 分 方 法 及 名 称 说 明按 功 率 划分 小 功 率 三 极 管 输 出 功 率 PC1W， 用 于 功 率 放 大 器 输 出 级按 封 装 材料 划 分 塑 料 封 装 三 极管 小 功 率 三 极 管 常 采 用 这 种 封 装金 属 封 装 三 极管 一 部 分 大 功 率 三 极 管 和 高 频 三 极 管 采 用 这 种 封 装 按 安 装 形式 划 分 普 通 方 式 三 极管 理 论 大 量 的 三 极 管 采

7、用 这 种 形 式 ， 三 根 引 脚 通 过 电 路 板 上 引 脚 孔 伸到 背 面 铜 箔 线 路 一 面 ， 用 焊 锡 焊 接贴 片 三 极 管 三 极 管 引 脚 非 常 短 ， 三 极 管 直 接 装 在 电 路 板 铜 箔 线 路 一 面 ， 用 焊 锡焊 接按 用 途 划分 放 大 管 、 开 关管 、 振 荡 管 等 用 来 构 成 各 种 功 能 电 路 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 三 极 管 有 三 个 区 ， 分 别 叫 做 发 射 区 、 基 区 和 集 电 区 。引 出 的 三 个 电 极 相 应 叫 做 发 射 极

8、 、 基 极 和 集 电 极 ， 分 别 记为 e、 b、 c。 两 个 PN结 分 别 叫 发 射 结 (发 射 区 与 基 区 交 界 处的 PN结 )和 集 电 结 (集 电 区 与 基 区 交 界 处 的 PN结 )。 2 晶 体 三 极 管 的 结 构 上 一 页 下 一 页 返 回请 看 动 画 返 回 NPN型符 号 : - - - b ce - -N NP发 射 区 集 电 区基 区发 射 结 集 电 结e cb发 射 极 集 电 极基 极 PNP型 - - -e b c - -P PN发 射 区 集 电 区基 区发 射 结 集 电 结e cb发 射 极 集 电 极基 极上 一

9、 页 下 一 页图 2-1-2 三 极 管 的 结 构 与 电 路 符 号课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 图 示 是 三极 管 结 构 的 示意 图 ， 三 极 管的 实 际 结 构 并不 是 对 称 的 ，所 以 三 极 管 的发 射 极 和 集 电极 不 能 对 调 使用 。 下 一 页上 一 页 返 回B E CNNP基 极 发 射 极 集 电 极 基 区 ： 较 薄 ，掺 杂 浓 度 低集 电 区 ：面 积 较 大 发 射 区 ： 掺杂 浓 度 较 高课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 返 回上 一 页 下 一 页 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用3 三

10、极 管 电 路 符 号 中 识 图 信 息 （ 1） NPN型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 。 图 2-1-6所 示 是 NPN型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 示 意 图 。 电 路 符号 中 发 射 极 箭 头 的 方 向 指 明 了 三 极 管 三 个 电 极 的 电 流 方 向 ， 在 分 析电 路 中 三 极 管 电 流 流 向 、 三 极 管 直 流 电 压 时 ， 这 个 箭 头 指 示 方 向 非常 有 用 。 判 断 各 电 极 电 流 方 向 时 ， 首 先 根 据 发 射 极 箭 头 方 向 确 定 发射 极 电 流 的 方 向 ， 再 根

11、据 基 极 电 流 加 集 电 极 电 流 等 于 发 射 极 电 流 ，判 断 基 极 和 集 电 极 电 流 方 向 。 返 回上 一 页 下 一 页 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 图 2-1-6 NPN型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 示 意 图 返 回上 一 页 下 一 页图 2-1-7 PNP型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 示 意 图 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用（ 2） PNP型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 。 图 2-1-7所 示 是 PNP型 三 极 管 电 路 符 号 识 图 信 息 示 意 图 ， 根

12、 据 电路 符 号 中 的 发 射 极 箭 头 方 向 可 以 判 断 出 三 个 电 极 的 电 流 方 向 。 二 、 三 极 管 的 特 性 曲 线 、 主 要 参 数 下 一 页上 一 页 返 回NNPBBV CCVR b R Ceb c共 发 射 极 接 法c区b区e区 晶 体 管 在 电 路 中 工 作 时 ， 为了 正 常 地 发 挥 其 电 流 放 大 作 用 ，必 须 给 它 的 各 电 极 外 加 大 小 和 极性 合 适 的 直 流 工 作 电 压 ， 即 必 须给 发 射 结 加 正 向 电 压 (也 叫 正 偏 )，给 集 电 结 加 反 向 电 压 (也 叫 反 偏

13、 )。 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用1 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用看 一 看 按 图 2-1-8连 接 电 路 ， 观 察 各 极 电 流 的 大 小 及 其 关 系 。 上 一 页 下 一 页 返 回 返 回 ICmAA V V UCEUBERB IB USCU SB CB E RCmAIE IE = IC + IBIE IC IB 上 一 页 下 一 页 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 图 2-1-8 电 流 放 大 实 验 图 实 验 现 象 表 2-1-2 三 极 管 电 流 测 量 数 据IB（ mA）

14、 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10IC（ mA） 0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95IE（ mA） 0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 上 一 页 下 一 页 返 回 结 论 （ 1） 观 察 实 验 数 据 中 的 每 一 列 ， 可 得 ： IE=IC+IB此 结 果 符 合 基 尔 霍 夫 电 流 定 律 。（ 2） IE和 IC比 IB大 得 多 。 通 常 可 认 为 发 射 极 电 流 约 等 于 集 电极 电 流 即 IEIC（ 3） 晶 体 三 极 管 具 有 电

15、流 放 大 作 用 ， 从 第 三 列 和 第 四 列 的 数据 可 知 ， IC与 IB的 比 值 分 别 为CB 1.50 37.50.04II CB 2.30 38.30.06II 这 就 是 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用 。 电 流 放 大 作 用 还 体 现 在 基 极电 流 的 少 量 变 化 I B可 以 引 起 集 电 极 电 流 较 大 的 变 化 IC。 仍 比较 第 三 列 和 第 四 列 的 数 据 ， 可 得 出 CB 2.30 1.50 0.80 400.06 0.04 0.02II 从 表 2-1-2中 我 们 看 到 对 一 个 晶 体 三 极 管 来

16、 说 ， 这 个 电 流 放大 系 数 在 一 定 范 围 内 几 乎 不 变 。 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 1 晶 体 三 极 管 的 使 用 三 极 管 的 电 流 放 大 作 用 ， 实 质 上 是 用 较 小 的 基 极电 流 去 控 制 集 电 极 的 大 电 流 ， 是 “ 以 小 控 大 ” 的 作 用 ，而 不 是 能 量 的 放 大 。注 意 上 一 页 下 一 页 返 回 课 题 4 放 大 器 静 态 工 作 点 的 稳 定 返 回上 一 页 下 一 页 当 温 度 升 高 使 IC增 大 时 ， 随 着 IC的 增 大 ， 集 电极 发 射 极 电 压 和 相 应 的 基 极 发 射 极 电 压 同 时 下降 ， 使 IC自 动 减 小 ， 达 到 稳 定 静 态 工 作 点 的 目 的 。这 个 过 程 简 单 表 述 如 下 ：T IC UC UB UBE IB IC 2 稳 定 静 态 工 作 点 的 原 理