当前位置:首页 > 建筑/环境 > 电气安装工程 > 13级《计算机电路基础》§23双极性晶体三极管习题二-1-参考答案2015-10-7
113级《计算机电路基础》习题二-1答案§2.3双极性晶体三极管一、填空题1、晶体三极管是晶体管电子电路的核心器件,具有电流放大和开关作用。在模拟电子电路中,它起放大作用;在脉冲和数字电路中,它起开关作用,逻辑门电路中的三极管则工作在截止状态和饱和状态。2、晶体三极管是一个三端器件,根据其构造的不同,大体上可分双极型晶体管BJT(BipolarJunctionTransistor)和场效应管FET(FieldEffectTransistor)。3.、PN结是许多半导体元器件的最重要和最基本的单元。如果我们把两个PN结做得相距很近,结合在一起就构成一个新的器件,即半导体三极管,又称为晶体三极管。双极型晶体管外形如图:4、晶体三极管两个PN结将整个半导体基片分成三个区域:发射区、基区和集电区,其中基区较薄。由这三个区各引出一个电极,分别称为发射极、基极和集电极,分别用字母E、B、C表示。将发射极与基极之间的PN结称为发射结;集电极与基极之间的PN结称为集电结。如下图所示:在图中填出三个区域,两个结,画出三极管符号。5、晶体三极管按导电类型的不同,三极管可分为PNP型和NPN型两大类。由图可见,有箭头的电极是发射极,箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向,箭头方向向外是NPN型,箭头方向向内是PNP型,两种符号的区别在于发射极的箭头方向不同,实际上发射极箭头方向就是发射极正向电流的真实方向。6、三极管种类很多:按功率分有小功率管、中功率管和大功率管;按工作频率分有低频管、高频管;按管芯所用半导体制造材料分有硅管与锗管。7、本标准适用于无线电电子设备所用半导体器件的型号命名。【了解】示例要求:查2.2表写出型号硅整流二极管硅NPN型高频小功率管2CZ33DG6B序号规格号整流器序号N型、硅材料高频小功率二极管NPN型硅材料三极管8、型号组成部分的符号及意义表7.5.1给出了各种型号的半导体二极管、三极管的符号、构成材料、名称性能以及表达这些意义的符号。表2.2型号组成部分的符号及意义第一部分第二部分第三部分符号意义符号意义符号意义符号意义23二极管三极管ABCDABCDEN型、锗材料P型、锗材料N型、硅材料P型、硅材料PNP型、锗材料NPN型、锗材料PNP型、硅材料NPN型、硅材料化合物材料PVWCZLSNUKXG普通管微波管稳压管参量管整流管整流堆隧道管阻尼管光电器件开关管低频小功率管高频小功率管DATYBJCSBTFHPINJG低频大功率管高频大功率管半导体闸流管场效应器件雪崩管阶跃恢复管场效应器件半导体特殊器件复合管PIN型管激光器件8.三极管各电极上的电流分配NPN型三极管为例搭成的实验电路如图7.3.2所示,图中VBB为基极电源,Vcc为集电极电源,Vcc电压应高于VBB电压。即发射结正偏,集电结反偏。电路接通后,在电路中就有三支电流通过三极管,即基极电流IB、集电极电流IC和发射极电流IE,这三路电流方向如图中所示。调节电位器RP的阻值,可以改变发射结的偏压,从而调节基极电流IB的大小。每取一个IB的确定值,再从毫安表上读取集电极电流IC和发射极电流IE的相应值。实验数据见表7.3.1。IeeIccIbb细粗发射结集电区基区发射区发射极e基极b集电极cNPN集电结发射极e基极b集电极cPNPbecVT2二、表7.3.1三极管三个电极上的电流分配IB(mA)00.010.020.030.040.05IC(mA)0.010.561.141.742.332.91IE(mA)0.010.571.161.772.372.96从上表的实验数据,可以得到如下重要关系:IE=IBIC公式表明了三极管的电流分配规律,即发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。无论是NPN型管还是PNP型管,均符合这一规律。9.三极管的电流放大作用9.1、基极电流和集电极电流之比基本为常量,该常量称为共发射极直流放大系数,定义为:BCII从表7.3.1中发现,IB=0.03mA,IC=1.74mA,则直流放大系数5803.074.1BCII9.2、基极电流有微小的变化量ΔiB,集电极电流就会产生较大的变化量ΔiC,且电流变化量之比也基本为常量,该常量称为共发射交流放大系数β,定义为:BCΔii从表7.3.1中发现,基极电流IB从0.03mA变化到0.04mA,即变化量IB=0.04mA0.03mA=0.01mA时,IC从1.74mA变化到达2.33mA,变化量IC=2.33mA1.74mA=0.59mA,于是三极管交流放大系数5901.059.0BCII上式表明,集电极电流的变化量是基极电流变化量的59倍,从表中IB与IC的其它相应变化数据中,也同样可以得出这样的关系。IE=IBIC=IBBI=(1+BI)IE电流最大,IB电流最小,在NPN管中,IB、IC流入管内,IE流出管子;在PNP管中,则是IE流入管子,IB、IC流出管子。9.3三极管的电流放大作用实质:由于基极电流IB的变化,使集电极电流IC发生更大的变化。也就是说,基极电流IB的微小变化控制了集电极电流IC较大的变化,是“以小控大”的作用,而不是能量的放大。这就是三极管的电流放大原理。9.4使三极管起放大作用的外部条件是:发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压。(1)三极管电流放大作用的实现需要外部提供直流偏置,即必须保证三极管发射结加正向电压(正偏),硅管一般为0.6~0.7V,锗管一般为0.2~0.3V,集电结加反向电压(反偏)。如图所示,NPN型管电位关系应为VCVBVE。(2)PNP型三极管放大工作时,其电源电压VCC极性与PNP型管相反,这时,管子三个电极的电流方向也与NPN型管电流方向相反,电位关系则为VEVBVC。【练习题9.5】工作放大状态三极管两个电极的电流如图。求:1、另一个电极的电流,并标出电流方向,放大倍数2、标出E、B、C极,判断是PNP型还是PNP型。【练习题9.6】现测得放大电路中两只管子两个电极的电流如图所示。分别求另一电极的电流,标出其方向,并在圆圈中画出管子,且分别求出它们的电流放大系数β。(a)(b)(a)(b)解:如果将三极管看成节点,这三路电流关系应满足节点电流定律:流入管子的电流之和等于流出管子电流之和。在NPN管中,IB、IC流入管内,IE流出管子;在PNP管中,则是IE流入管子,IB、IC流出管子放大倍数分别为:1/10100amAA5/10050bmAA
本文标题:13级《计算机电路基础》§23双极性晶体三极管习题二-1-参考答案2015-10-7
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