《双极型三极管》课件

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1、*§4.1半导体三极管(BJT)§4.2共射极放大电路§4.3放大电路的分析方法§4.4放大电路静态工作点的稳定问题§4.5共集电极放大电路和共基极电路§4.6组合放大电路§4.7放大电路的频率响应第四章双极结型三极管及放大电路基础*§4.1双极型晶体管(BJT)4.1.1晶体管的结构及类型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BJT的结构特点*BECNNP基极发射极集电极发射结集电结*4.1.2放大状态下BJ

2、T工作原理BECNN+PVEERBVCC基区空穴向发射区的扩散形成IEP。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，形成发射极电流IEN。1.BJT内部载流子的传输过程IENIE=IEN+IEP≈IENIEP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。ICN集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIB=IEP+IBN-ICBOIC=ICN+ICBOICN=IEN-IBNIB=IEP+IEN-ICN-ICBO=IE-IC前

3、提条件：发射结正偏集电结反偏*BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管*晶体管的三种基本接法(a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极*2.BJT的电流分配关系为了反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流IE的比例关系，定义共基极直流电流放大系数为称为集电极与发射极间反向饱和电流反映BJT在共发射极连接时集电极电流IC受基极电流IB控制的关系称为共发射极直流电流放大系数*4.1.3BJT的V-I特性曲线测试线路iCmAAVVvCEvBERBiBVccVBBBJT的V-I特性曲线能直观地描述各极间电压

4、和电流的关系1.共射极连接时的V-I输入特性*工作压降：硅管vBE0.6~0.7V,锗管vBE0.2~0.3V。死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。vCE1ViB(A)vBE(V)204060800.40.8vCE=0VvCE=0.5VvCE一定时iB与vBE的关系(1)输入特性iCmAAVVvCEvBERBiBVccVBB*当vCE大于一定的数值时，iC只与iB有关，iC=iB。iB一定时vCE与iC的关系iC(mA)1234vCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足iC=

5、iB称为线性区（放大区）。(2)输出特性iCmAAVVvCEvBERBiBVccVBB*iC(mA)1234vCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中vCEvBE,集电结正偏，iB>iC，vCE0.3V称为饱和区。此区域中:vBE<死区电压，iB=0,iC=ICEO,称为截止区。(2)输出特性*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饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：vCEvBE，iB>iC，vCE0.3V截止区：vBE<死区

6、电压，iB=0，iC=ICEO0其它状态*例：测量三极管三个电极对地电位如图试判断三极管的工作状态。放大截止饱和2VT8V3V3.7V(a)T12V3V(b)T3.3V3V3.7V(c)*4.1.4晶体管的主要参数①共发射极直流电流放大系数1.电流放大系数②共基极直流电流放大系数(1)直流电流放大系数显然，<1，一般约为0.97~0.99。*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，则共发射极交流电流放大系数为：(2)交流电流放大系数①共发射极交流电流放大系

7、数②共基极交流电流放大系数*例：VCE=6V时：IB=40A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：=*(1)集电极-基极反向饱和电流ICBOAICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。2.极间反向电流*BECNNPICBOICEO=ICBO+ICBOIBEIBEICBO进入N区，形成IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。集电结反偏有ICBO(2)集电极-射极反向饱和电流ICEOICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO

8、增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。+-+-穿透电流*(1)集电极最大允许电流ICM集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。3.极限参数*(2)集电极最大允许耗散功耗PCM集