模拟电子技术第4章双极结型三极管及放大电路基础

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1、第四章半导体三极管及放大电路基础4.1半导体三极管（BJT）4.2共射极放大电路4.3图解分析法4.4小信号模型分析法4.5放大电路的工作点稳定问题4.6共集电极电路和共基极电路4.7放大电路的频率响应一、BJT的结构简介二、BJT的电流分配与放大原理三、BJT的特性曲线四、BJT的主要参数4.1半导体三极管（BJT）第四章半导体三极管及放大电路基础又称半导体三极管、晶体三极管，或简称晶体管。(BipolarJunctionTransistor)三极管的外形如下图所示：三极管有两种类型：NPN型和P

2、NP型。图1三极管的外形第四章半导体三极管及放大电路基础一、晶体管的结构简介一、晶体管的结构简介图3三极管结构示意图和符号NPN型ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c基极b发射极eNNP第四章半导体三极管及放大电路基础1、符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c发射极e基极bcbe符号NNPPN图4三极管结构示意图和符号(b)PNP型第四章半导体三极管及放大电路基础二、晶体管的电流分配与放大作用cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备

3、放大作用第四章半导体三极管及放大电路基础二、晶体管的电流分配与放大作用三极管放大的外部条件：第四章半导体三极管及放大电路基础（1）外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态（2）集电结处于反向偏置状态。becRcRb1、晶体管内部载流子的运动IEIB多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。晶体管内部载流子的运动第四章半导体三极管及放大电路基础（1）发射结向基区注入电子的过程发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流IE(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。（2）电子在基

4、区的扩散与复合电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流IBn，复合掉的空穴由VBB补充。becIEIBRcRb(3)集电区收集扩散过来的电子的过程集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流Icn。其能量来自外接电源VCC。IC另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO晶体管内部载流子的运动第四章半导体三极管及放大电路基础beceRcRb2、晶体管的电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIE=IC+IB图5晶体管内

5、部载流子的运动与外部电流第四章半导体三极管及放大电路基础IE=IEn+IEpIEnIC=ICn+ICBOICnIB=IEp+IBn－ICBOIBn第四章半导体三极管及放大电路基础BJT的三种组态共发射极接法共基极接法共集电极接法3.三极管的三种组态uCE=0VuBE/ViB=f(uBE)UCE=const(2)当uCE≥1V时，uCB=uCE-uBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，在同样的uBE下IB减小，特性曲线右移。(1)当uCE=0V时，相当于二极管的正向伏安特性曲线

6、。1、输入特性曲线uCE=0VuCE1VuBE/V第四章半导体三极管及放大电路基础+-bce共射极放大电路UBBUCCuBEiCiB+-uCERbRc三、晶体管的特性曲线饱和区：iC明显受uCE控制的区域，该区域内，一般uCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(uCE)IB=const2、输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，uBE小于死区电压，集电结反偏。放大区：iC平行于uCE轴的区域，曲线基本平行

7、等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。第四章半导体三极管及放大电路基础(1)共发射极直流电流放大系数=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const1.电流放大系数第四章半导体三极管及放大电路基础四、BJT的主要参数第四章半导体三极管及放大电路基础(2)共发射极交流电流放大系数=IC/IBvCE=const在通常情况下≈(3)共基极直流电流放大系数=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE(4)共基极交流电流放大系数αα=IC/IEVCB=const当ICBO和ICEO很小时

8、，≈、≈，可以不加区分。第四章半导体三极管及放大电路基础(2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEOICEO=（1+）ICBO2、极间反向电流ICEO(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，集电结的反向饱和电流。即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。第四章半导体三极管及放大电路基础注意：选择三极管时极间反向饱和电流尽量小些，以减小温度对BJT的影响。硅管与锗管相比反极间反向饱和电流要小得多3、极限参数(