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时间:2019-07-03
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1、第二章晶体三极管基础(学时数:10)2.1双极型晶体三极管2.1.1BJT的工作原理2.1.2BJT的静态特性曲线2.1.3BJT主要参数2.1.4BJT小信号模型2.2结型场效应管2.2.1JFET的结构和工作原理2.2.2JFET的特性曲线及参数2.2.3JFET的小信号模型2.3金属氧化物半导体场效应管2.3.1N沟道增强型MOSFET工作原理2.3.2N沟道耗尽型MOSFET工作原理2.3.3MOSFET小信号模型2.3.4场效应晶体管与双极型晶体管的比较§2.1双极型晶体三极管BJT双极型
2、三极管:BipolarJunctionTransistor只有一种极性的载流子参与导电.三极管有两种极性的载流子参与导电.单极型三极管(场效应管):FieldEffectTransistor按工作频率分:高频管、低频管按功率分:小、中、大功率管按材料分:硅管、锗管按结构分:NPN型、PNP型BJT的类型:一、BJT的结构和工作原理二、BJT的静态特性曲线三、BJT的主要参数四、BJT的交流小信号模型一、BJT的结构和工作原理1、什么叫电流放大?为什么BJT具有电流放大作用?2、如何构建外部电路使BJ
3、T实现电流放大的功能?4、BJT有几种工作状态?如何判断电路中BJT的工作状态?问题:?3、BJT处于放大状态时三个电极的电位关系和电流关系是怎样的?如何判断管子的类型以及各管脚对应的电极?BJT是由两个PN结构成的三端器件,有两种基本类型:NPN型和PNP型。++两者除了电源极性不同外,工作原理都是相同的,NPN管性能优于PNP管,应用更广泛,故重点讨论NPN管。(一)BJT的结构和符号基区发射区集电区发射结集电结发射极基极集电极注意区分两者的符号箭头方向表示电流的实际方向BJT结构特点:(1)发
4、射区高掺杂;(2)基区很薄,一般在几微米至几十微米;且掺杂浓度很低;(3)集电区掺杂浓度低于发射区,且面积大.管芯结构剖面图发射区基区集电区+--是BJT具有电流放大作用的内部原因。要使BJT实现放大功能,还必须构建外部电路,给BJT加上适当的直流偏置,让它处于放大状态。(二)BJT的三种基本组态:•共射极组态,用CE表示;•共基极组态,用CB表示;•共集电极组态,用CC表示。(三)BJT的偏置方式与工作状态工作状态PN结的偏置情况各极的电位关系放大NPN:PNP:饱和NPN:PNP:截止NPN:P
5、NP:倒置NPN:PNP:EBCUUU>>EBCUUU<;CBUU>EBUU<;CBUU;CBUU>EBUU<;CBUU>EBCUUU<<识别管脚和判断管型的依据发射结正偏,集电结反偏发射结、集电结都正偏发射结、集电结都反偏发射结反偏,集电结正偏例题:测得放大电路中的某只晶体管三个管脚的电位如图所示:试判断各个管脚对应的电极,晶体管的结构类型及材料。0.1V0.78V-11.5V1、基极电位UB居中(可先识别基极);3、NPN管各极的电位关系:UC>UB>UE
6、;PNP管各极的电位关系:UC7、UBE8、=0.7(0.6)V(硅管)9、UBE10、=0.3(0.2)V(锗管)可识别发射极(所剩者即为集电极);并判断管子材料;可识别管子类型(NPN/PNP)。1、基极电位UB居中(可先识别基极);3、NPN管各极的电位关系:UC>UB>UE;PNP管各极的电位关系:UC11、UBE12、=0.7(0.6)V(硅管)13、UBE14、=0.3(0.2)V(锗管)7.5V3.9V3.2VBCEN15、PN型硅管。例题:测得放大电路中的某只晶体管三个管脚的电位如图所示:试判断各个管脚对应的电极,晶体管的结构类型及材料。可识别发射极(所剩者即为集电极);并判断管子材料;可识别管子类型(NPN/PNP)。bceRCECEBRbIBICIE(四)放大偏置时BJT内部载流子的传输过程给NPN型BJT加适当的偏置:发射结正偏,集电结反偏。bceRbEBRCECbceRbEBRCECNPN1、发射区向基区注入大量电子2、电子在基区的复合和继续扩散IEnIEPIB1发射结正偏因浓度差,发射区的大量电子经发射结扩16、散注入基区,形成电子流基区空穴扩散注入发射区从发射区扩散到基区的电子成为基区的非平衡少子,极少数电子与基区的空穴复合,形成复合电流绝大部分电子继续扩散到达集电结附近。IB1IEn集电结反偏3、集电区收集发射区扩散过来的电子ICBO在外电场作用下,由发射区扩散在集电结附近的非平衡少子漂移到集电区ICn基区的电子漂移到集电区集电区的空穴漂移到基区ICnICBO(扩散)IEP(漂移)平衡少子的漂移(五)放大偏置时BJT各极电流的关系:IE=IEn+IEPIEn;
7、UBE
8、=0.7(0.6)V(硅管)
9、UBE
10、=0.3(0.2)V(锗管)可识别发射极(所剩者即为集电极);并判断管子材料;可识别管子类型(NPN/PNP)。1、基极电位UB居中(可先识别基极);3、NPN管各极的电位关系:UC>UB>UE;PNP管各极的电位关系:UC11、UBE12、=0.7(0.6)V(硅管)13、UBE14、=0.3(0.2)V(锗管)7.5V3.9V3.2VBCEN15、PN型硅管。例题:测得放大电路中的某只晶体管三个管脚的电位如图所示:试判断各个管脚对应的电极,晶体管的结构类型及材料。可识别发射极(所剩者即为集电极);并判断管子材料;可识别管子类型(NPN/PNP)。bceRCECEBRbIBICIE(四)放大偏置时BJT内部载流子的传输过程给NPN型BJT加适当的偏置:发射结正偏,集电结反偏。bceRbEBRCECbceRbEBRCECNPN1、发射区向基区注入大量电子2、电子在基区的复合和继续扩散IEnIEPIB1发射结正偏因浓度差,发射区的大量电子经发射结扩16、散注入基区,形成电子流基区空穴扩散注入发射区从发射区扩散到基区的电子成为基区的非平衡少子,极少数电子与基区的空穴复合,形成复合电流绝大部分电子继续扩散到达集电结附近。IB1IEn集电结反偏3、集电区收集发射区扩散过来的电子ICBO在外电场作用下,由发射区扩散在集电结附近的非平衡少子漂移到集电区ICn基区的电子漂移到集电区集电区的空穴漂移到基区ICnICBO(扩散)IEP(漂移)平衡少子的漂移(五)放大偏置时BJT各极电流的关系:IE=IEn+IEPIEn;
11、UBE
12、=0.7(0.6)V(硅管)
13、UBE
14、=0.3(0.2)V(锗管)7.5V3.9V3.2VBCEN
15、PN型硅管。例题:测得放大电路中的某只晶体管三个管脚的电位如图所示:试判断各个管脚对应的电极,晶体管的结构类型及材料。可识别发射极(所剩者即为集电极);并判断管子材料;可识别管子类型(NPN/PNP)。bceRCECEBRbIBICIE(四)放大偏置时BJT内部载流子的传输过程给NPN型BJT加适当的偏置:发射结正偏,集电结反偏。bceRbEBRCECbceRbEBRCECNPN1、发射区向基区注入大量电子2、电子在基区的复合和继续扩散IEnIEPIB1发射结正偏因浓度差,发射区的大量电子经发射结扩
16、散注入基区,形成电子流基区空穴扩散注入发射区从发射区扩散到基区的电子成为基区的非平衡少子,极少数电子与基区的空穴复合,形成复合电流绝大部分电子继续扩散到达集电结附近。IB1IEn集电结反偏3、集电区收集发射区扩散过来的电子ICBO在外电场作用下,由发射区扩散在集电结附近的非平衡少子漂移到集电区ICn基区的电子漂移到集电区集电区的空穴漂移到基区ICnICBO(扩散)IEP(漂移)平衡少子的漂移(五)放大偏置时BJT各极电流的关系:IE=IEn+IEPIEn;
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