晶体管

晶体三极管

晶体三极管、双极型晶体管、半导体三极管，一个东西。

一个硅片上造出三个区域，形成两个PN结，由NPN型和PNP型。引出来的三个脚分别为集电极、基极、发射极

晶体管是放大电路的核心元件，他能控制能量转换，将微小变化不失真的放大。

和前面二极管在稳点工作点附近的分析的这种感觉有点像，在三极管工作在有直流偏置的小信号放大状态时，认为是一个直流型号叠加一个交流信号。

三极管可以放大的机理应该属于半导体物理的范围，这里只关注外特性倒是问题也不大，和二极管一样，只是拿来使用。

对于一个NPN管，工作在放大时，需要满足的条件：

• 集电极电位高于发射极

• be正偏，bc反偏

PN结是个二极管，因此拿到一个晶体管，可以使用万用表测测三个脚，根据电阻数值可以判断管的类型。

基本共射放大电路的三极管放大原理图

从外部看有

$I_E = I_C + I_B$

做一些定义：$\bar{\beta} = \frac{I_C}{I_B}$为直流电流放大系数，$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$为交流电流放大倍数。

穿透电流和集电极反向电流有个小关系

$I_{CEO} = (1 + \bar{\beta} ) I_{CBO}$

即使B开路，CE也有电流，这是三极管质量好坏的重要参数。

三极管输入输出特性

输入特性，$u_{CE}$为常数

$i_B = f(u_{BE})$

如果$U_{CE} = 0$，输入特性和二极管一样的，相当于两个二极管并联了。

随着$U_{CE}$增大，曲线右移，得到同样的$i_B$，$u_{BE}$要增加。

随着$U_{CE}$增大到一定程度，曲线不右移了。

对于小功率管，可以使用$U_{CE} > 1$的一条输入特性代替所有的输入特性，但是要明白做了个近似。

输出特性，$I_B$为常数

$i_C = f(u_{CE})$

平行于横轴的这块区域，是个受控电流源。模拟电路哟啊千方百计的让工作区域不要在饱和区和截止区。

根据这个图$\beta = \frac{\Delta i_C}{\Delta i_B}$不是常量。

在理想条件下$\beta$处处相等，会有$\beta = \bar{\beta}$。

在截止区，$u_{BE} < U_{on}$

放大区，$u_{BE} \ge U_{on}$，$i_C = \beta i_B$

饱和区，$u_{BE} \ge U_{on}$，$u_{CE} < u_{BE}$

主要参数

直流参数，$I_{CEO}, I_{CBO}$

$\bar\beta = \frac{I_C - I_{CEO} }{ I_B }$

$\bar\alpha = \frac{I_C}{ I_E }$

交流参数

$\beta = \frac{\Delta i_C}{ \Delta i_B }$

$\alpha = \frac{\Delta i_C}{ \Delta i_E }$

使得$\beta = 1$的信号频率$f_T$

极限参数

最大集电极电流$I_{CM}$

最大集电极耗散功率$P_{CM}$

ce击穿电压$U_{(BR)CEO}$

在各种极限参数的限制下，晶体管的安全工作区是有范围的