双极型三极管及放大电路

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1、3双极型三极管及其放大电路3.2共射极放大电路3.3图解分析法3.4小信号模型分析法3.5放大电路的工作点稳定问题3.6共集电极电路和共基极电路3.7放大电路的频率响应3.1半导体BJT13.1双极型三极管(BJT)又称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管。(BipolarJunctionTransistor)三极管的外形如下图所示。三极管有两种类型：NPN和PNP型。主要以NPN型为例进行讨论。三极管的外形23BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型结构与分类两个PN结、三个引脚，两种类型：NPN和PNP型。一、BJT的结构、符号及放大条件集电结发射

2、结4BECNPN型三极管BECPNP型三极管BJT符号NPNCBEPNPCBE由于PN结之间的相互影响，使BJT表现出不同于单个PN结的特性而具有电流放大作用。5BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度最低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度最高结构特点6BJT放大的内部条件发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面示意图7BECNNPEBRBEc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。IE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IB，多数扩散到集电结。IBBJT放大的外部条

3、件：发射结正偏，集电结反偏8BECNNPEBRBEcIE从基区扩散来的电子漂移进入集电结而被收集，形成IC。ICICIB三极管能放大电流的必要条件：发射结正偏，集电结反偏。根据KCLIE=IB+IC9令α=IC/IE为共基极电流放大倍（系）数α<1(0.9～0.99)根据KCLIE=IB+IC令=IC/IB为共射极电流放大倍(系)数>>1(10～100)一般放大电路采用30～80为宜，太小放大作用差，太大性能不稳定。10因为IC=αIEIB=IE－IC=IE－αIE=IE（1－α）所以=IC/IB=αIE/IE（1－α）=α/(1-α)即为α与的关系对NPN管，放大时VC>V

4、B>VE对PNP管，放大时VC0，集电结已进入反偏状态，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。vCE=0VvCE1V(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线二、BJT的特性曲线（以共射极放大电路为例）此时，曲线基本相同，为一般常用曲线。12(3)输入特性曲线的三个部分①死区②非线性区③线性区1.输入特性曲线13iC=f(vCE)iB=const2.输出特性曲线饱和区：Je正偏，

5、Jc正偏。该区域内，一般vCE<1V(硅)。放大区：Je正偏，Jc反偏。曲线基本平行等距。截止区：Je反偏，Jc反偏。ic轴接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压。输出特性曲线的三个区域14(1)共发射极直流电流放大系数=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const1.电流放大系数三、BJT的主要参数(2)共发射极交流电流放大系数=IC/IBvCE=const15(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，≈、≈，可

6、以不加区分。三、BJT的主要参数1.电流放大系数16(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。三、BJT的主要参数即输出特性曲线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。17(3)反向击穿电压V(BR)CBO—发射极开路时的集电结反向击穿电压。V(BR)EBO—集电极开路时发射结的反向击穿电压。V(BR)CEO—基极开路时集电极和发射极间的反向击穿电压。几个击穿电压有如下关系V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)E

7、BO3.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，PCM=ICVCE18由PCM、ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。输出特性曲线上的过损耗区和击穿区end193.2共射极放大电路共射电路组成简单工作原理放大电路的静态和动态直流通路和交流通路放大电路的基本概念20放大电路的作用：将微弱的电信号放大到一定的数值去驱动负载，使之正常工作。放大电路的分类：分类1：连接方式不同(组态不同）共射