半导体三极管及放大电路课件（精品）

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1、第九章半导体三极管及放大电路第一节半导体三极管第九章半导体三极管及放大电路第二节交流放大电路第三节微变等效电路分析法一、三极管的结构第一节半导体三极管1.NPN型三极管集电区集电结基区发射结发射区NN集电极C基极B发射极EPECB符号集电区集电结基区发射结发射区CBEN集电极C发射极E基极BNPPN2.PNP型三极管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：掺杂浓度较高结构特点：二、三极管的电流控制作用1.三极管放大的外部条件发射结正偏集电结反偏ECRCICUCECE

2、BUBE共发射极接法放大电路以NPN型三极管为例应满足:UBE>0UBC<0即VC>VB>VE输出回路输入回路公共端EBRBIB2.各电极电流关系及电流放大作用IB(mA)IC(mA)IE(mA)00.020.040.060.080.10<0.0010.701.502.303.103.95<0.0010.721.542.363.184.05结论1）三电极电流关系IE=IB+IC2）ICIB，ICIE3）ICIB把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用

3、。BECNNPEBRBECIE基区空穴向发射区的扩散可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，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，形成发射极电流IE。3.三极管内部载流子的运动规律BECNNPEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE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ICE。IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=IC

4、E+ICBOICEIBE3.三极管内部载流子的运动规律IC=ICE+ICBOICEIB=IBE-ICBOIBEICE与IBE之比称为共发射极电流放大倍数集－射极穿透电流,温度ICEO若IB=0,则ICICE0BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管1.输入特性三、三极管的特性曲线输入特性类似二极管的特性UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V锗管UBE0.2~0.3VUCE=0VUCE=0.5V死区

5、电压:硅管0.5V锗管0.1V2.输出特性输出特性曲线通常分三个工作区：IC/mAUCE/V0放大区IB=0µA20µA40µA截止区饱和区60µA80µA(1)放大区IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A特点：满足IC=IB；IC受IB的控制；IC和UCE无关，呈现恒流特性,称为放大区。条件：发射结正偏集电结反偏IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中特点:IB=0,IC=ICEO,

6、UBE<死区电压,称为截止区。(2)截止区条件:发射结和集电结均为反偏。IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A特点：此区域中UCEUBE，集电结正偏，IC不再受IB的控制；IB>IC,IC饱和；UCES0.3V称为饱和压降。(3)饱和区条件:发射结和集电结均为正偏。1.电流放大系数常用晶体管的值在20~200之间。四、三极管的主要参数电流放大系数随着温度的变化会变化。温度增高、变大。60µA020µA1.52.3在输出特性上求=

7、ICIB=2.3–1.5(mA)60–40(µA)=40设UCE=6V,IB由40µA加为60µA。IC/mAUCE/VIB=40µA6IC=IB=1.5mA40µA=37.52.集-基极反向截止电流ICBO3.集-射极反向截止电流(穿透电流)ICEOAICBOAICEO4.集电极最大允许电流ICM5.集-射极反向击穿电压U(BR)CEO6.集电极最大允许耗散功耗PCMICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区由三个极限参数可画出三极管的安全工作区ICUCEO第二节交流放大电路放大的概

8、念:放大的目的是将微弱的变化信号放大成较大的信号。放大的实质:用小能量的信号通过三极管的电流控制作用，将放大电路中直流电源的能量转化成交流能量输出。一、基本交流放大电路的组成RCC1VRLRB2RE+CE+C2+1.电路组成RB1RSus信号源EC放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。基极偏置电阻保证发射结正偏负载隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺