电子技术基础(三)_第2章放大电路原理__晶体三极管与场效应三极管

一晶体三极管

三极管是电流控制电流器件

晶体三极管由两个PN结，三个电极组成

1. 晶体三极管的结构和分类，它有三个区，两个PN结，从三个区分别引出三个电极而构成。

（1）晶体三极管内部的三个区，分别称为发射区、基区、集电区.

（2）分别引出的电极，对应称为发射极(E)、基极(B)、集电极(C),

E：emission, B:basic, C: collection

（3）基区与发射区之间的PN结称为发射结，基区与集电区之间的PN结称为集电结。

按三个区的掺杂形式可分为PNP管和NPN管两种，

可以看到， PNP 型箭头是对内部的， NPN型是对外部的。

箭头方向发射结正向偏置时的电流方向。

在本书中，一般以硅材料NPN型三极管为例。

二场效应三极管

场效应管是电压控制电流器件。

晶体三极管用很小的基极电流控制较大的集电极电流，作为放大元件使用时，三极管需一定的输入电流，故称为电流控制电流的元件。

场效应三极管则用一定的输入电压控制较大的输出电流，作为放大元件使用时，场效应三极管只需一定的输入电压，不需输入电流，故称为电压控制电流元件。

场效应三极管具有输入电阻高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强等特点，且耗能少、制作工艺简便、宜于集成等优点，得到了广泛的应用。

本文仅介绍绝缘栅 N沟道增强型场效应三极管. 图2.1.23 为增强型场效管的电路符号。

场效应管与晶体三极管的性能比较

（1）场效应管为电压控制电流的器件，其输入阻抗(>10的7次方Ω )，晶体三极管为电流控制电流的器件，其输入阻抗小, 但都可获得较大的电压放大倍数。

（2）场效应管工作电压范围宽，热稳定性较好；晶体三极管工作电压范围小，热稳定性较差。

（3）场效应管制造工艺简单，价钱便宜，广泛用于制造大规模集成电路。

（4）场效应管不用时，各电级应短接在一起，防止外界静电感应产生高压使其损坏。

三晶体三极管的主要参数

（1）使用参数

① 电流放大系数和

为直流(动态)电流放大系数，它是静态集电极电流和基极电流的比值。

β 为交流(动态)电流放大系数，它是集电极电流变化量与基极电流变化量的比值

低频小功率工作条件下，和在数值上相差很小，一般不作严格区分，可相互代替使用，

表明三极管电流放大的能力。

② 集电极--基极之间反向饱和电流

当发射极开路时，在电源作用下，集—基之间由少数载流子引起的反向电流，如图2.1.9所示。该电流受温度影响较大，硅三极管的反向饱和电流比锗三极管要小许多。

（2）集电极—发射极之间的反向饱和电流(穿透电流)

当基极开路时，在电源作用下，集电极和发射极之间产生的穿透电流，如图2.1.20所示，

满足关系式

为集电极电流的一部分，受温度影响很大，使用三极管时希望越小越好。

(3) 极限参数

① 集电极最大允许电流

当增大到一定数值时 β 会下降， β下降到正常值的2/3时所对应的称为集电极最大允许电流，当集电极电流达到时三极管集电结会产生热击穿而损坏。

② 反向击穿电压

当基极开路时，集--射之间最大允许电压称为反向击穿电压 , 当集电极工作电压大于反向击穿电压时，集电结产生热击穿而损坏，使用时取

③ 集电极最大允许耗散功率

为晶体三极管集电结上允许的最大功率损耗。

由、、包围的范围称为晶体三极管的安全工作区。如图2.1.21所示。