半导体三极管ppt课件.ppt

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1、3.1半导体三极管(BJT)一、基本结构BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高BECNNP基极发射极集电极发射结集电结二、电流放大原理BECNNPVBBRBVCC基区空穴向发射区的扩散电流IEP可忽略。IBN进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBN，多数扩散到集电结。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射结电子扩散电流IEN。BECNNPVBBRBVCC集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOI

2、BEICN从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICN。IB=IBN-ICBOIBNIBBECNNPVBBRBVCCIEICBOICNIC=ICN+ICBOICNIBN内部载流子传输过程演示电路符号BCEPNPBCENPN箭头方向表示发射结加正偏时的实际电流方向晶体三极管又称双极性器件，是电流控制型器件，其主要作用是放大电信号。IBIEICIBIEIC三种连接方式共发射极接法、共集电极接法、共基极接法无论哪种连接方式，要使BJT有放大作用，都必须保证发射结正偏、集电结反偏，其内部的载流子传输过程相同。ICN与IB

3、N之比称为共射直流电流放大倍数ICN与IE之比称为共基极直流电流放大倍数电流传输方程因≈1,所以>>1注意:1、只有三极管工作在放大模式，上述基本关系式才成立2、上述电流分配基本关系式与组态无关3、在一定的电流范围内，与为常数，则IC与IE，IC与IB之间成线性控制关系。电流传输方程输入特性曲线输出特性曲线三、特性曲线（共射电路）ICmAVVVCEVBERBIBVCCVBB实验线路A1.输入特性曲线vCE1VIB(A)vBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管vBE0.6~0.7V锗管vBE0.2~0.3VvCE=0

4、VvCE=0.3V结论：三极管输入特性与二极管相似,但vCE增大时，曲线略向右移若忽略vCE的影响，三极管的输入端可近似用二极管表示iC(mA)1234vCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。当VCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。2.输出特性曲线（NPN）VBE0.7VVCE>0.3V（PNP）VBE-0.7VVCE<-0.3ViC(mA)1234vCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中vCEvBE,集

5、电结正偏，iB>iC，vCE0.3V称为饱和区。（NPN）VBE0.7VVCE<0.3V（PNP）VBE-0.7VVCE>-0.3ViC(mA)1234vCE(V)36912iB=020A40A60A80A100A此区域中:iB=0,iC=ICEO,vBE<死区电压，称为截止区。（NPN）VBE<0.7V（PNP）VBE>-0.7V共射输出特性演示输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：iC=iB,且IC=IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：vCEvBE，iB>iC，vCES0.3

6、V(3)截止区：vBE<死区电压，iB=0，iC=ICEO0例：=50，VCC=12V，RB=70k，RC=6k当VBB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当VBB=-2V时：ICVCEIBVCCRBVBBCBERCVBEIB=0，IC=0ICS临界饱和电流：Q位于截止区IC

7、0，VCC=12V，RB=70k，RC=6k当VBB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICVCEIBVCCRBVBBCBERCVBEIC>ICS(2mA)，Q位于饱和区。(实际上，此时IC和IB已不是的关系）四、主要参数共射直流电流放大倍数：1.电流放大倍数共基极直流电流放大倍数:工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：共基极交流电流放大系数定义为：2.集-基极反向截止电流ICBOAICBOICBO是集电结反偏由少子

8、的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。BECNNPICBOICEO=IBN+ICBO=(1+)ICBOIBNIBNICBO进入N区，形成IBN。根据放大关系