晶体管及其基本放大电路

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1、2.1晶体管2.2放大的概念及放大电路的性能指标2.3共发射极放大电路的组成及工作原理2.4放大电路的图解分析法2.5放大电路的微变等效电路分析法2.6分压式稳定静态工作点电路2.7共集电极放大电路2.8共基极放大电路2.9组合单元放大电路第2章晶体管及其基本放大电路2.1晶体管2.1.1晶体管的结构及类型2.1.2晶体管的三种连接方式2.1.3晶体管的工作方式本节重点：1.从晶体管内部载流子的运动理解晶体管的电流控制与放大作用。2.掌握晶体管实现放大的内部条件与外部条件。3.掌握晶体管三极电流之间的关系。4.掌握晶体管的三种工作状态及其特点。5.熟记晶体管的伏安特性曲线6.晶体

2、管三种状态的判断。(SemiconductorTransistor)1.结构NNP发射极E基极B集电极C发射结集电结emitterbasecollectorPPNEBC集电区体积较大基区较薄，掺杂浓度低发射区掺杂浓度最高2.1.1晶体管的结构及类型NPN型PNP型晶体管实现电流控制与放大作用的内部条件：结构上的特点NNP发射极E基极B集电极CPPNEBCECBNPN型PNP型ECB2.符号箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向。3.分类按材料分：硅管、锗管按功率分：小功率管<500mW按结构分：NPN、PNP按使用频率分：低频管、高频管大功率管>1W中功率管0.51W2.1.2

3、晶体管的三种连接方式(a)共发射极(b)共集电极(c)共基极图2-3晶体管的三种连接方式2.1.3晶体管的工作状态工作状态可分为三种：放大状态饱和状态截止状态1.放大状态（发射结正向偏置、集电结反向偏置）晶体管放大的条件：内部条件发射区掺杂浓度高基区薄且掺杂浓度低集电区体积大外部条件发射结正偏集电结反偏发射区正偏，发射区发射电子，形成电流IEN。ICN多数向BC结方向扩散形成ICN。IE少数与空穴复合，形成IBN。IBN基极电流少数在基区与空穴复合形成的电流(IBN)集电区少子漂移(ICBO)ICBOIB即：IB=IBN–ICBO2)电子在基区的复合和传输(1)放大状态下晶体管中

4、载流子的传输过程IE=IEN+IEPIENIENIEIEN=IBN+ICNIC3)集电结反向偏置形成集电极电流ICIC=ICN+ICBO穿透电流（2）晶体管的电流分配关系IB=IBNICBOIC=ICN+ICBO①共射直流电流放大系数IE=IC+IB集电极收集到的电子数与在基区复合掉的电子数之比，意味着基区每复合一个电子，则有个电子扩散到集电区去。IE=IC+IB②共基直流电流放大系数的值小于1且接近于1，一般为0.95~0.99。的关系③它是集电极收集的电子数与发射极发射的总电子数的比值(3)晶体管的放大作用放大状态各电极电位之间的关系是：NPN型：UC＞UB＞UEPNP

5、型：UC＜UB＜UE晶体管实现电流放大的外部偏置条件：发射结正偏，集电结反偏电流放大作用的实质是通过改变基极电流IB的大小，达到控制IC的目的，而并不是真正把微小电流放大了，因此，晶体管称为电流控制型器件。定义：保持工作点处UCE不变，集电极电流变化量与基极电流变化量之比，称为共发射极交流电流放大系数。即定义：保持工作点处UCB不变，集电极电流变化量与发射极电流变化量之比，称为共基极交流电流放大系数。即在数值上≈≈2.饱和状态(发射结正向偏置、集电结正向偏置)集电极电位低于基极电位，集电结正向偏置，不利于集电极从基区收集非平衡少数载流子，从发射区扩散到基区的非平衡少子在基区复合的

6、数量增大，而进入集电区的数量减少，集电极电流不再随基极电流的增大而增大，基极电流失去了对集电极电流的控制作用（晶体管失去了放大能力），集电极电流好像饱和了。2.饱和状态(两个结都正偏)IC主要受UCE的控制，随着UCE的增大，集电结由正向偏置向零偏变化过程中，集电区收集电子的能力逐步增强，集电极电流IC随UCE的增大而增大。晶体管工作于饱和状态时的UCE称为集电极饱和电压降，记作UCES。处于深度饱和时，锗管:硅管:3.截止状态（两个结都反偏）晶体管发射结反向偏置或零偏(UBE≤0)，集电结反向偏置(UBC＜0），不利于发射极多数载流子的扩散运动，发射极电流几乎为零，此时，集电极

7、流过反向饱和电流IC=ICBO，基极电流：IB=–ICBO，ICBO很小可忽略不计，认为晶体管处于截止状态。[例]三极管3个电极的对地电位如图所示，试判断三极管的工作状态。放大状态截止状态饱和状态两个结正偏两个结反偏发射结正偏集电结反偏解:(a)uBE=0.7V,uBC=-4.3V,发射结正偏,集电结反偏，三极管处于放大状态;(b)uBE=-1V,uBC<-12V,发射结和集电结均反向偏置，三极管处于截止状态;(c)uBE=0.7V,uBC=0.4V,发射结和集电结均为正向偏置，