晶体管及放大电路基础

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1、第二章晶体管及放大电路基础2.1晶体管2.2共射极放大电路的组成和工作原理2.3放大电路的静态分析2.4放大电路的动态分析2.5静态工作点的选择和稳定2.6共集电极和共基极放大电路2.7多级放大电路2.8放大电路的频率响应2.1晶体管2.1.1晶体管的结构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：掺杂浓度较高三个极，三个区BECNNP基极发射极集电极发射结集电结两个结2.1.2晶体管的电流放大原理1.三极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结面积大外部条件发射结正

2、偏集电结反偏2.满足放大条件的三种电路uiuoCEBECBuiuoECBuiuo共发射极共集电极共基极实现电路:3.三极管内部载流子的传输过程1)发射区向基区注入多子电子，形成发射极电流IE。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基区空穴来源基极电源提供(IB)集电区少子漂移(ICBO)ICBOIB即：IB=IBN–ICBO2)电子到达基区后(基区空穴运动因浓度低而忽略)ICNIEIBNICBOIB3)集电区收集扩散过来的载流子形成集电极电流ICICIC=ICN+ICBO4.三极管的电流分配关系定义：其值的大小约为0.9～0.99。(1)IC与IE之

3、间的关系:所以:三个电极上的电流关系:IE=IC+IB(2)共发射极电路的IC与IB之间的关系：联立以下两式：得：所以：得：令：(3)共集电极电路的电流分配关系：用IB来表示IE，则可得到共集电极电路的电流分配关系：IE=IC+IB2.1.3晶体三极管的特性曲线一、输入特性输入回路输出回路与二极管特性相似O特性基本重合(电流分配关系确定)特性右移(因集电结开始吸引电子)导通电压UBE(on)硅管：(0.60.8)V锗管：(0.20.4)V取0.7V取0.3V二、输出特性iC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O24684321截止区：IB0IC=ICEO

4、0条件：两个结反偏截止区ICEOiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843212.放大区：放大区截止区条件：发射结正偏集电结反偏特点：水平、等间隔ICEOiC/mAuCE/V50µA40µA30µA20µA10µAIB=0O246843213.饱和区：uCEuBEuCB=uCEuBE0条件：两个结正偏特点：ICIB临界饱和时：uCE=uBE深度饱和时：0.3V(硅管)UCE(SAT)=0.1V(锗管)放大区截止区饱和区ICEO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(2)饱和区：发射结

5、正偏，集电结正偏。即：UCEUBE，IB>IC，UCE=UCES0.3V(3)截止区：发射结反偏，集电结反偏。UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO0例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC

6、CBERCUBEUSB=2V时：USB=5V时:例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>Icmax(=2mA)，Q位于饱和区。(实际上，此时IC和IB已不是的关系）前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：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，则交流电流放大倍数为：1.电流放大倍数和例：UCE=6V时：IB=4

7、0A,IC=1.5mA；IB=60A,IC=2.3mA。在以后的计算中，一般作近似处理：=例2、下面三极管工作在放大区，试判断是硅管还是锗管，是NPN型还是PNP型，并指出三极管的三个极分别是哪一个。3V2.3V6VNPN型PNP型要保证三极管工作在放大区，必须使发射结正偏，集电结反偏。对NPN型来说，就是必须使Ub>Ue，UbUb>Ue对PNP型来说，就是必须使UbUc即：Ue>Ub>Uc发射结