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时间:2020-10-04
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1、2双极结型三极管及放大电路基础2.1BJT2.3放大电路的分析方法2.4放大电路静态工作点的稳定问题2.5共集电极放大电路和共基极放大电路2.2基本共射极放大电路*2.6组合放大电路*2.7放大电路的频率响应*2.8单级放大电路的瞬态响应2.1BJT2.1.1BJT的结构简介2.1.2放大状态下BJT的工作原理2.1.3BJT的V-I特性曲线2.1.4BJT的主要参数2.1.5温度对BJT参数及特性的影响2.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。2.1.1BJT
2、的结构简介(a)NPN型管结构示意图(b)PNP型管结构示意图(c)NPN管的电路符号(d)PNP管的电路符号集成电路中典型NPN型BJT的截面图2.1.1BJT的结构简介它是由两个PN结的三层半导体制成的,中间是一块很薄的P型半导体,两边各一块N型半导体,从三块半导体上各自接出的一根引线就是BJT的三个电极。发射区比集电区掺的杂质多,集电区的面积比发射区大。2.1.1BJT的结构简介三极管好坏的判断三极管的损坏一般都是击穿损坏,当测得三极管管脚之间的电阻值很小的时候,一般都可认为三极管已被击穿损坏。测量方法:用万用表的欧姆档进行测量,选择RX100或RX1K档位,红
3、接表内电池负极,黑接内电池正极。(1)三颠倒,找基极;(2)PN结,定管型;(3)顺箭头,偏转大;(4)测不出,动嘴巴2.1.1BJT的结构简介例2-1用直流电压表测得某放大电路中一个三极管的三个电极对地电位分别是:U1=3V,U2=9V,U3=3.7V,试判断该三极管的管型及各电位所对应的电极。解:由三极管正常放大的工作条件可知,三极管正向偏置时,硅管的UBE≈0.7V,锗管的UBE≈0.2V;对于NPN型管,UC>UB>UE,对于PNP型管,UC4、极,则U2所对应的电极一定是集电极c。又因为U2是三个电极电位中最高的电位,该管是NPN型管子。由U15、和四列来看,IC/IB=37.5(38.3),三极管放大作用;3)增量的变化,ΔIC/ΔIB=40;三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。外部条件:发射结正偏集电结反偏2.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程发射区:发射载流子集电区:收集载流子基区:传送和控制载流子(以NPN为例)由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电,故称为双极型三极管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。IC=INC+ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程2.电流分配关系根据传输过程可知IC6、=INC+ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般=0.90.99。IE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程通常,集电极收集的电子流只是发射极发射的总电子流的一部分反向饱和电流是另一个电流放大系数。同样,它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般>>1。根据IE=IB+ICIC=INC+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO(穿透电流)2.电流分配关系3.三极管的三种组态(c)共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。(b)共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示7、;(a)共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示;BJT的三种组态共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA,则iC=iE=-0.98mA,vO=-iC•RL=0.98V,当=0.98时,综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输,然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是:(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且基区很薄。(2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。2.1.3BJT的V-I特性曲线iB=f(vBE)vCE=const.(2)当vCE≥1
4、极,则U2所对应的电极一定是集电极c。又因为U2是三个电极电位中最高的电位,该管是NPN型管子。由U15、和四列来看,IC/IB=37.5(38.3),三极管放大作用;3)增量的变化,ΔIC/ΔIB=40;三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。外部条件:发射结正偏集电结反偏2.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程发射区:发射载流子集电区:收集载流子基区:传送和控制载流子(以NPN为例)由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电,故称为双极型三极管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。IC=INC+ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程2.电流分配关系根据传输过程可知IC6、=INC+ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般=0.90.99。IE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程通常,集电极收集的电子流只是发射极发射的总电子流的一部分反向饱和电流是另一个电流放大系数。同样,它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般>>1。根据IE=IB+ICIC=INC+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO(穿透电流)2.电流分配关系3.三极管的三种组态(c)共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。(b)共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示7、;(a)共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示;BJT的三种组态共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA,则iC=iE=-0.98mA,vO=-iC•RL=0.98V,当=0.98时,综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输,然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是:(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且基区很薄。(2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。2.1.3BJT的V-I特性曲线iB=f(vBE)vCE=const.(2)当vCE≥1
5、和四列来看,IC/IB=37.5(38.3),三极管放大作用;3)增量的变化,ΔIC/ΔIB=40;三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。外部条件:发射结正偏集电结反偏2.1.2放大状态下BJT的工作原理1.内部载流子的传输过程发射区:发射载流子集电区:收集载流子基区:传送和控制载流子(以NPN为例)由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电,故称为双极型三极管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。IC=INC+ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程2.电流分配关系根据传输过程可知IC
6、=INC+ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般=0.90.99。IE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程通常,集电极收集的电子流只是发射极发射的总电子流的一部分反向饱和电流是另一个电流放大系数。同样,它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般>>1。根据IE=IB+ICIC=INC+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO(穿透电流)2.电流分配关系3.三极管的三种组态(c)共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。(b)共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示
7、;(a)共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示;BJT的三种组态共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA,则iC=iE=-0.98mA,vO=-iC•RL=0.98V,当=0.98时,综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输,然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是:(1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且基区很薄。(2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。2.1.3BJT的V-I特性曲线iB=f(vBE)vCE=const.(2)当vCE≥1
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