还剩3页未读,继续阅读
文本内容:
关于双极型晶体管的若干问题
一、__T晶体管类型、材料及电极的判别方法以习题
1.
4.6为例
1.问题给定各极电位,判断管子电极、材料和类型
2.依据管子导通时Si管vBE»
0.6~
0.8V;Ge管|vBE|»
0.2~
0.3V(特征值)放大区三个电极电位关系NPN管vCvBvE;PNP管vEvBvC
3.判断方法以甲管为例
1、2号引脚的电压为
0.7V,必为JE,且为Si管;3号引脚为C极由C极电位最低,可知PNP管由PNP管的vEvB知,2号引脚为E,1号引脚为B
4.练习题习题
1.
4.6的乙管、丙管
二、关于PNP管的特性曲线电路如图1所示
1.偏压条件放大区JE正偏,JC反偏vBE0,vBC0饱和区JE正偏,JC正偏vBE0,vBC0截止区JE反偏,JC反偏vBE0,vBC
02.特性曲线如图2所示注意,iB、iC正方向取实际方向,电压取负值,所以特性曲线位于第一象限,以与NPN管统
一三、晶体管工作状态的另一种判断方法电路如图2所示,判断晶体管的工作状态
1.判断是否处于截止状态vIVth时,晶体管截止;vIVth时,晶体管导通
2.判断晶体管是工作于饱和状态还是放大状态除了教材P56的方法外,还可采用假设的方法
(1)假设晶体管处于放大状态,求v__iB=vI-vBE/RBiC=biBv__=VCC-RCiC
(2)判断假设是否成立若v__vBE,假设成立,工作于放大区;若v__vBE,假设不成立,工作于饱和区
3.练习题习题
1.
4.14
四、晶体管C、E间的漏电流
1.I__OI__O是基极开路,流过C、E间的漏电流,见图3由图3可知在VCC作用下,JE正偏,JC反偏,晶体管工作于放大状态基极开路,收集结反向电流ICBO流向JE,等效于基极注入电流IB=ICBO根据放大原理,发射区发射电子电流bICBO集电极总电流I__O=ICBO+bICBO=b+1ICBO注意,I__O不是一个PN结的反向漏电流,产生I__O是伴随有放大作用
2.I__RI__R是发射结外接电阻R时,流过C、E间的漏电流由图4(a)可知JE正偏,JC反偏,晶体管工作于放大状态R与rBB¢串联,与JE电阻分流ICBO,产生反向电流IB,流向JE电流为I¢CBOICBO发射区发射电子电流bI¢CBO集电极总电流I__R=ICBO+bI¢CBOI__OR越小,I¢CBO越小,I__R也越小
3.I__SI__S是发射结短路(vBE=0),流过C、E间的漏电流由图4(b)可知R=0,基极反向电流IB加大,流向JE电流为I¢¢CBOI¢CBO集电极总电流I__S=ICBO+bI¢¢CBOI__RI__S的意义参见图
54.I__XI__S是发射结外加小的反向偏压(vBE0),流过C、E间的漏电流由图4(c)可知发射结外接较小反压,基极反向电流IB进一步加大,流向JE电流为I¢¢¢CBOI¢¢CBO集电极总电流I__X=ICBO+bI¢¢¢CBOI__SI__X的意义参见图5当发射结外接反压足够大时,基极反向电流IB=ICBO,流向JE电流为0,发射结__截止,此时集电极总电流IC=ICBO(变为收集结的反向电流)所以,严格地说,只有发射结外接反压足够大时,晶体管才正真截止
5.漏电流大小关系I__OI__RI__SI__X
6.练习题习题
1.
4.12
五、晶体管的饱和压降V__sat
1.饱和压降V__sat的意义晶体管工作于饱和区时C、E间的压降称为饱和压降,用V__sat表示
2.工作点的图解分析法l负载线的概念由图6可得IBQ=VBB-VBEQ/RBICQ=VCC/RC-V__Q/RC方程决定了管子工作于iB=IBQ的那条曲线上;方程表示IC与V__的关系,称为输出直流负载线,其斜率为-1/RC的直线见图7l直流工作点Q方程、表示的两条线的交点,即为工作点QQ点的纵坐标为ICQ,横坐标为V__Q图7所示为工作点处于放大区的情况
3.临界饱和状态
(1)临界饱和的条件vCB=0,即v__=vBE(vBE为临界饱和时的发射结压降)
(2)临界饱和时工作点Q参见图8,此时负载线、iB=IBS及vCB=0的三条线相交点即为临界饱和时的Q点
(3)临界饱和的电压、电流l临界饱和C、E间的电压v__=vBEl临界饱和集电极电流iC=ICS=VCC-vBE/RCl临界饱和状态时基本满足iC»biB的关系l临界饱和基极电流iB=IBSVCC-vBE/RC
4.决定饱和压降V__sat的因素当实际基极电流iBIBS时晶体管工作于饱和区,参见图9
(1)V__satvBE,大小决定于Q点的位置亦即由基极驱动电流iB和输出负载线决定具体说来l基极驱动电流iB的影响若负载线(VCC、RC)不变,iB增加,Q点上移,V__sat减小;iB减少,Q点下移,V__sat增加若令N=iB/IBS(称为饱和系数),N越大,饱和越深,V__sat越小,所以V__sat与饱和深度有关lVCC的影响VCC增加,负载线向上平移,Q点上移,V__sat加大VCC减小,负载线向下平移,Q点下移,V__sat减小lRC的影响RC增加,负载线与纵轴交点下移,Q点下移,V__sat减小RC减小,负载线与纵轴交点上移,Q点上移,V__sat加大
(2)晶体管饱和时的集电极电流IC=VCC-V__sat/RCVCC/RC,即饱和时的集电极电流主要由VCC、RC决定,与vBE关系不大且iCbiB,不满足iC»biB的关系
六、如何用万用表判断__T的电极与类型
1.问题如何用万用表欧姆档判断__T的电极、类型
2.依据__T的B、E,B、C各是一个PN结放大区的bF大,倒置放大时bR小万用表欧姆档等效为有内阻的电压源,如图10所示注意指针式机械表,黑表笔为电源+极,红表笔为电源-极;数字表,黑表笔为电源-极,红表笔为电源+极
3.判断方法以机械表为例
(1)先找到基极B,判断类型对于NPN管黑表笔接B,红表笔分别接C、E测得的电阻都很小(正向直流电阻小);红表笔接B,黑表笔分别接C、E测得的电阻很大(反向直流电阻大)这样可找到基极B,进而判断出管子为NPN型注意,每个结均要正、反向各测一次,以判断PN结单向导电性能如何,将PN结短路、开路(损坏)区分开来对于PNP管与上相反
(2)判断C、E极对于NPN管若接成图11(a),晶体管处于放大状态,bF大,电流IC及I大,表指示的电阻值小;若接成图11(b),晶体管处于倒置放大状态,bR小,电流IC及I小,表指示的电阻值大据此可判断出C、E极对于PNP管,方法相同,结果与上相反图中基极偏置电阻RB为几十k几百k(可以用人体电阻代替)
七、分压偏置电路的直流工作点的计算方法电路如图12(a)所示晶体管发射结偏压由电阻R
1、R2“分压”提供
(1)基极直流偏置电路画成图12(b)的形式
(2)用戴维南定理将基极偏置电路等效成电压源(见图12(c)),其中VBB=RB2/RB1+RB2VCCRB=RB1//RB2
(3)由图13(c)计算晶体管工作点(IBQ、ICQ及V__Q)练习题习题
1.
4.16补充关于漏电流、击穿电压的表示方法
(1)关键字I表示电流,V表示电压,(BR)表示击穿
(2)下标的含义以漏电流为例,通常表示为IXYZ,其中下标XY表示该漏电流由X极流向Y极;且Y表示接法(组态);Z表示第3个电极,且表示这第3个电极与Y表示的电极之间的连接关系,共有以下几种情况O表示第3个电极开路;S表示第3个电极与Y表示的电极短路;R表示第3个电极与Y表示的电极之间外接电阻;X表示第3个电极与Y表示的电极之间外接反压
(3)具体例子见上面的“
四、晶体管C、E间的漏电流”以及课堂上讲的击穿电压的表示0iB﹣BE0iC﹣__﹣VCCTiCiBRBRCVBB图1VCCiBRBRCvOvIiC+T--+图2ICBOI__OICBOJEJC图3VCCICBOI__RJEJCRrBBICBOICBOI__SJEJCrBBICBOICBOICBOICBOI__XJEJCrBBICBOICBOIBIBIB(a)(b)(c)图40iC__vBE0vBE=0I__SI__X图5VCCIBRBRCV__VBBIC+T--+图6QiCvCB=0v__iB=IBQ0VCCVCC/RC负载线-1/RcV__QICQ图7vCB=0QiCv__iB=IBS0ICSvBE图8vCB=0QiCv__iB0VCC/RCV__sat图9VCCiB=IBSRV红笔+黑笔-数字表RV红笔-黑笔+机械表图10VRB黑ITR红I小,电阻大VRB黑ITR红I大,电阻小(a)(b)图11VCCRBRCIBICVBBRB2RCRB1IBICRB2RCRB1IBICVCCVCCVCC(a)(b)(c)图12PAGE5。