半导体三极管及放大电路

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1、2.1半导体三极管半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（BipolarJunctionTransistor,简称BJT）。BJT是由两个PN结组成的。9/15/2021一.BJT的结构NPN型PNP型符号:三极管的结构特点:（1）发射区的掺杂浓度＞＞集电区掺杂浓度。（2）基区要制造得很薄且浓度很低。--NNP发射区集电区基区发射结集电结ecb发射极集电极基极--PPN发射区集电区基区发射结集电结ecb发射极集电极基极---ecb---ecb二．BJT的内部工作原理（NPN管）若在放大工作态：发射结正偏：+UC

2、E－＋UBE－＋UCB－集电结反偏：由VBB保证由VCC、VBB保证UCB=UCE-UBE>0共发射极接法c区b区e区三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。9/15/20211．BJT内部的载流子传输过程（1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子，形成了扩散电流IEN。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。所以发射极电流IE≈IEN。（2）发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉，形成IBN。所以基极电流IB≈IBN。大部分到达了集电区的边缘。另外，集电结区的少子形成漂移电流ICBO。（3）因为集电结反偏

3、，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN。2．电流分配关系IE=IC+IB定义：(1)IC与IE之间的关系:所以:其值的大小约为0.9～0.99。三个电极上的电流关系:9/15/2021(2)IC与IB之间的关系：联立以下两式：得：所以：得：令：（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。三.BJT的特性曲线（共发射极接法）(1)输入特性曲线iB=f(uBE)uCE=const（3）uCE≥1V再增加时，曲线右移很不明显。（2）当uCE=1V时，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少，在同一uBE电压下，iB减小。特性曲线将向右稍微移动一些。死区电压硅0

4、.5V锗0.1V导通压降硅0.7V锗0.3V(2)输出特性曲线iC=f(uCE)iB=const（1）当uCE=0V时，因集电极无收集作用，iC=0。（2）uCE↑→Ic↑。（3）当uCE＞1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。同理，可作出iB=其他值的曲线。现以iB=60uA一条加以说明。饱和区——iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE＜0.7V。此时发射结正偏，集电结也正偏。截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏。放大区——曲线基本平行等距。此时

5、，发射结正偏，集电结反偏。该区中有：饱和区放大区截止区输出特性曲线可以分为三个区域:四.BJT的主要参数（2）共基极电流放大系数：iCE△=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=80uAI△BBBIBiIBI=100uACBI=60uAi一般取20~200之间2.31.5（1）共发射极电流放大系数：1.电流放大系数（2）集电极发射极间的穿透电流ICEO基极开路时，集电极到发射极间的电流——穿透电流。其大小与温度有关。（1）集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。锗管：IC

6、BO为微安数量级，硅管：ICBO为纳安数量级。++ICBOecbICEO2.极间反向电流3.极限参数（1）集电极最大允许电流ICM（2）集电极最大允许功率损耗PCM集电极电流通过集电结时所产生的功耗，PC=ICUCEPCM

7、，集电极与发射极之间允许的最大反向电压。在实际使用时，还有U（BR）CER、U（BR）CES等击穿电压。--(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)EBOUBJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种：半导体三极管的型号第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：3DG110B9/1