模电课件05第一章5BJT放大偏置及电流分配关系

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1、1．4双极型晶体三极管(BJT)1．4．1BJT的工作原理1．BJT结构双极型晶体管分为NPN管和PNP管两种类型晶体三极管主要包括双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)两种类型N集电区P基区N+发射区集电结（CB结）发射结（BE结）(B区)（E区）（C区）发射极(e)基极(b)集电极(c)NPN管的结构示意图P集电区N基区P+发射区集电结（CB结）发射结（BE结）(B区)（E区）（C区）发射极(e)基极(b)集电极(c)NPN管的结构示意图PNP管的电路符号NPN管的电路符号CBECBE+UBE>0-+

2、UEC>0-放大偏置状态iBiCiE+UBE<0_+UEC<0_iBiCiEiE=iB+iC①发射区杂质密度远大于基区杂质密度。②基区非常薄(0．1微米到几微米)BJT的发射极与集电极不能交换使用2．BJT放大偏置及电流分配关系（1）BJT的放大偏置发射结正向偏置、集电结反向偏置的状态，我们称这种偏置状态为晶体管的放大偏置+UBE>0-+UCB>0-iBiCiEPNP管的电路符号NPN管的电路符号CBECBE+UBE<0-+UCB<0-iBiCiE对于NPN管，要求UCB>0，UBE>0。NPN管：UC>UB>U

3、EPNP管：UC

4、得某只放大管三个管脚对机壳的电压如图所示。试判断该管管脚对应的电极，该管的类型以及制造该管的材料例1．5①0.1V②-8.5V③-8.8V(1)电位居中的是基极。因为放大偏置的NPN管集电极电位最高，发射极电位最低，所以该管是NPN硅管解：将三个电压从小到大排列：③<②<①，电位居中的②是基极。②与③电位差是0．3V，这是Ge管正偏发射结电压，③故是发射极，①便是集电极。(2)基极与另一极电位差约为0．3V或0.7V的，这一极是是发射极，0．3V者为Ge管，0．7V者为Si管(3)第三极为集电极(4)集电极电位为

5、最高者是NPN管；集电极电位为最低者是PNP管正偏发射结使发射区自由电子(多子)向基区注入（扩散），形成电流iEn；基区空穴(多子)向发射区注入，形成电流iEp两电流之和构成发射极电流iE=iEn+iEp，即iE≈iEn（2）放大偏置时BJT内部载流子的传输过程①发射区多子向基区扩散(又称注入)RCECRbEBE集电结（CB结）发射结（BE结）N集电区P基区N+发射区iEniEpiE②基区非平衡少子向集电结方向边扩散边复合基区复合电流iB1EBEBECEBEECE③集电区收集基区非平衡少子集电结反偏，利于结外边界

6、处少子的漂移iCn1iCn2iCpICBO集电结的反向饱和电流iCn2+iCp=ICBOiB1iCiBiEpICBOiB1iC=iCn1+ICB0≈icn1iC=iCn1+ICB0≈icn1iB=iB1+iEP-ICB0ICBO=iCn2+iCpiE=iC+iBECBECBICBO是温度的敏感函数，是晶体管工作不稳定的原因之一，故ICBO应该尽量小ICBO（3）放大偏置时的电流关系iEiCn1RCECRbEBEiEniEpiCiBiEpiB1iC=iCn1+ICB0≈icn1①iE与iC的关系共基极直流电流放大倍

7、数(ICB0≈0)②iC与iB的关系iE=iC+iB在温度不变和一定的电流范围内，基本上为常数双极型晶体管是电流控制器件ECBICEO穿透电流ICEO3．BJT偏置电压与电流的关系(1)发射结正向电压uBE对各极电流的控制作用——BJT的正向控制作用uBE的变化将控制iE、iB和iC的变化。双极型晶体管也是一种电压控制器件。iE、iB、iC之间近似成线性关系，iE、iB、iC均与uBE近似成指数关系当集电结反向电压uCB增加时，集电结会变宽,基区的宽度减小,iB会减小。再由iC=iE-iB，所以iC会增加发射区集

8、电区基区WW’集电结发射结（2）集电结反向电压uCB对各极电流的影响——基区宽度调制效应4．BJT的截止与饱和工作状态（1）截止状态当BJT的发射结与集电结均加反向偏置电压时，称BJT偏置于截止状态(或工作于截止区)+UBE<0-+UEC<0-iBiCiEPNP管的电路符号NPN管的电路符号CBECBE+UBE>0-+UCE>0-iBiCiE只有反向饱和电流成分如果忽略反