双极三极管
三极管结构
放大三极管
三极管中载流子的运动过程
三极管的电流分配关系
三极管特性曲线：
三极管的主要参数
PNP型三极管
双极三极管
双极三极管又称三极管、晶体管或三极管。
三极管有两种类型：NPN型和PNP型。主要以NPN讨论类型的例子。
三极管的结构
硅平面和锗合金管是常用的三极管结构。
三极管的结构图和符号
NPN型
PNP型
放大三极管
三极管内部结构要求：
。
三极管放大的外部条件：外部电源的极性应使发射结处于正偏，而集电结处于反偏。
三极管中载流子的运动过程
1.发射
发射区的电子通过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区——形成发射极电流I(E)基区多子数量多，空穴电流可忽略。
二、复合扩散
电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流I（bn），复合掉的空穴由V（BB）补充。
大部分电子继续在基区扩散到集电结的一侧。
3.收集
集电结反偏，有利于收集基区扩散的电子，形成集电极电流I（cn）.
它的能量来自外部电源Vcc.
此外，集电区和基区的少子在外电场的作用下漂移，形成反向饱和电流I（CBO）表示。
三极管的电流分配关系
I（C）= I（Cn） I（CBO）
I（E）= I（Cn） I（Bn） I（Ep）
=I（En） I（Ep）
一般要求I（Cn）在I（E）尽可能大。两者之比称为直流放大系数，即
一般值可达0.95~0.99.
三个电极的电流满足节点电流定律，即
I（E）= I(C) I (B)
代入(1)式，得
常用种常用于上式I（CEO）表示，I（CEO）称为穿透电流。
当I（CEO）<<I(C)时，忽略I（CEO），由上式可得
近似于共射直流放大系数I（C）与I（B）比例。一般值约为几十个。~几百。
综上所述：
一组三极管的典型数据是：
1.任何一列电流关系都符合要求I(E)=I(C) I(B), I(B)<I(C)<I(E) , I(C)≈I(E) .
2.当I(B)从小变化，ΔI(C)更大。说明三极管有电流放大的作用。
3.共射电流放大系数
共基电流放大系数 &nsp;
4.在表的第一列数据中，I(E)=0时，I(C)=0.001mA=I(CBO),I(CBO)称为反向饱和电流。
在表的第二列数据中，I(B)=0,I(C)=0.01mA=I(CEO),称为穿透电流。
根据α和β的定义，以及三极管中三个电流的关系，可得
所以α和β两个参数之间满足以下关系：
直流参数和与交流参数α和β的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，β与，α与的数值却差别不大，计算中，可以不将它们严格区分。
三极管的特性曲线：
特性曲线是选用三极管的主要依据，可从半导体器件手册查得。
输入特性：
输出特性：
一、输入特性
（1）U(CE)=0时的输入特性曲线
当U(CE)=0时，基极和发射极之间相当于两个PN结并联。所以，当b、e之间加正向电压时，应为两个二极管并联后的正向伏安特性。
（2）U(CE)>0时的输入特性曲线
①当U(CE)>0时，这个电压有利于将发射区扩散到基区的电子收集到集电极。
②U(CE)>U(BE),三极管处于放大状态，特性右移（因集电极开始吸引电子）
③U(CE)>1V时，特性曲线重合。
U(CE)>1时的输入特性曲线具有实用意义。
二、输出特性曲线
划分三个区：截止区、放大区和饱和区。
1.截止区
I(B)<=0的区域。
I(B)=0时，I(C)=I(CEO).硅管约等于1μA，锗管约为几十到几百微安。
两个结都处于反向偏置。
2.放大区
条件：集电结正偏，集电结反偏。
对NPN管，U(BE)>0,U(BC)<0
特点：各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线，且等间隔。
集电极电流和基极电流体现放大作用，即
3.饱和区
条件：两个结均正偏
对NPN管，U(BE)>0,U(BC)<0。
特点：I(C)基本上不随I(B)而变化，在饱和区三极管失去放大作用。I(C)≠βI(B).
当U(CE)=U(BE),即U(CB)=0时，称为临界饱和，U(CE)<U(BE)时称为过饱和。
饱和管压降：U(CES)<0.4V(硅管），U(CES)<0.2V(锗管）
三极管的主要参数
三极管的连接方式
一、电流放大系数
是表征管子放大作用的参数。有以下几个：
1.共射电流放大倍数β
2.共射直流电流放大系数，忽略穿透电流I(CEO)时，
3.共基电流放大系数α
4.共基直流电流放大系数忽略反向饱和电流I(CBO)时，
二、反向饱和电流
1.集电极和基极之间的反向饱和电流I(CBO)
小功率锗管I(CBO)约为几微安：硅管的I(CBO)小，有的为纳安数量级。
2. 集电极和发射极直接按的反向饱和电流I(CEO)
当b开路时，c和e之间的电流。
的值越大，则该管的I(CEO)也越大。
三、极限参数
1.集电极最大允许电流I(CM)
当I(C)过大时，三极管的β值要减少。在I(C)=I(CM)时，β值下降到额定值的三分之二。
2.集电极最大允许耗散功率P(CM)
将I(C)与U(CE)乘积等于规定的P(CM)值各点连接起来，可得到一条双曲线。
I(C)*U(CE)<P(CM)为安全工作区
I(C)*U(CE)>P(CM)为过损耗区
3.极间反向击电压
外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压。
U(BR)CEO:基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。
U(BR)CBO:发射极开路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。
安全工作区同时要受P(CM)、I(CM)和U(BR)CEO限制。
PNP型三极管
放大原理与NPN型基本相同，但为了保证发射结正偏，集电结反偏，外加电源的极性与NPN正好相反。
PNP三极管电流和电压实际方向
PNP三极管各级电流和电压的规定正方向。
PNP三极管中各级电流实际方向与规定正方向一致。
电压(U(BE)、U(CE))实际方向与规定正方向相反。计算中U(BE)、U(CE)为负值；输入与输出特性曲线横轴为(-U(BE)、-U(CE))。