《极管及其放大电路》PPT课件

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1、1.3双极型晶体管图1.3.1晶体管的几种常见外形晶体三极管、半导体三极管，简称：晶体管或三极管NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结—基区—发射区—集电区emitterbasecollectorNPN型PPNEBCPNP型ECBECB图1.3.2晶体管的结构和符号1.3.1晶体管的结构及类型符号:内部结构发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电结面积大1.3.2晶体管的电流放大作用外部条件发射结正偏图1.3.3基本共射放大电路集电结反偏一、晶体极管内部载流子的运动1)发射区向基区注入多子电子，形成发射极

2、电流IE。ICN多数向BC结方向扩散形成ICN。IE少数与空穴复合，形成IBN。IBN基区空穴来源基极电源提供(IB)集电区少子漂移(ICBO)ICBOIB即：IB=IBN–ICBO2)电子到达基区后，(基区空穴运动因浓度低而忽略)ICNIEIBNICBOIB3)集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流ICICIC=ICN+ICBO二、晶体管的电流分配关系当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：IB=IBNICBOIC=ICN+ICBO穿透电流(1.3.5)

3、三、晶体管的共射电流放大放大系数IE=IC+IB(1.3.6)(1.3.7)(1.3.5)一般：IB>>ICBO电流放大倍数(1.3.4)uiuoCEB共基极(1.3.11)1.3.3晶体管的共射特性曲线一、输入特性曲线输入回路输出回路与二极管特性相似O特性基本重合(电流分配关系确定)特性右移(因集电结开始吸引电子)导通电压UBE(on)硅管：(0.60.8)V锗管：(0.20.3)V取0.7V取0.2V图1.3.5晶体管的输入特性曲线二、输出特性曲线50µA40µA30µA20µA10µAIB=04

4、321iC/mAuCE/VO2468截止区：IB0IC=ICEO0条件：发射结uBEiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843212.放大区：放大区截止区条件：发射结正偏集电结反偏特点：水平、等距离、与横轴平行ICEOiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843213.饱和区：uCEuBEuCB=uCEuBE0条件：两个结正偏特点：I

5、C<IB临界饱和时：uCE=uBE深度饱和时：0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(锗管)放大区截止区饱和区ICEOuBE>uON1.3.4晶体管的主要参数1．共射直流电流放大系数2．共基直流电流放大系数3．极间反向电流ICBO、ICEO反向饱和电流ICBO：发射极开路时集电结的反向电流。穿透电流ICEO：基极开路时的集电极与发射极之间的电流。一、直流参数1一般在0.98以上。二、交流参数1.共射交流电流放大系数β2.共基交流电流放大系数α大多数场合，可以认为：3.特征频率fT：由于PN结节电

6、容的影响，三极管β值会随工作信号频率的升高而变小。1使

7、β

8、下降为1的信号频率称为特征频率fT。特征频率0硅管能够承受的最高结温为150℃，锗管为70℃。图1.3.7晶体管的极限参数三、极限参数1.最大集电极耗散功率PCM：取决定于晶体管能承受的最大温升。∵PCM=iCuCE=常数∴uCE与iC的乘积为双曲线的一支。PCM=iCuCE。2.最大集电极电流ICMiC在相当大的范围内β值基本不变，但当iC的数值大到一定程度时β值将减小。使β值明显减小的iC即为ICM。对于合金型小功率管，定义当UCE=1V

9、时，由PCM=iCuCE得出的iC即为ICM。实际上，当晶体管的iC大于ICM时，晶体管不一定损坏，但β明显下降。ICMβ0β与IC的关系3．极间反向击穿电压晶体管的某一电极开路时，另外两个电极间所允许加的最高反向电压即为极间反向击穿电压，超过此值时管子会发生击穿现象。下面是各种击穿电压的定义：二、温度对输入特性曲线的影响温度升高，输入特性曲线向左移。温度每升高1C，UBE(22.5)mV。OT2>T1具有负温度系数1.3.5温度对晶体管特性及参数的影响温度升高，输出特性曲线向上移。iCuCET1i

10、B=0T2>iB=0iB=0温度每升高1C，(0.51)%。输出特性曲线间距增大。O三、温度对输出特性曲线的影响总结：晶体管电路分析方法三种工作状态分析状态电流关系条件放大IC=IB发射结正偏集电结反偏饱和IC<IB两个结正偏ICS=IBS集电结零偏临界截止IC=0两个结反偏判断导通还是截止：UBE>Uon则导通以NPN为例：UBEUB>UE放大UB>