模拟集成电路基础三-3.ppt

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1、第3章晶体三极管及应用电路3.1晶体三极管一、晶体三极管的结构及种类二、晶体三极管的工作原理三、三极管的伏安特性曲线四、三极管的参数五、温度对三极管参数的影响一、晶体三极管的结构及种类双极结型晶体管（BipolorJunctionTransistorBJT)BJT特点：有三个引出电极，所以双极结型晶体管BJT也称为晶体三极管或简称晶体管或三极管。三极管符号一、晶体三极管的结构及种类三极管的结构E-B间的PN结称为发射结(Je)C-B间的PN结成为集电结(Jc)从结构上看主要有两种类型：NPN型PNP型发射区集电区基区发射极E基极

2、B集电极C发射极E基极B集电极C发射区基区集电区发射结集电结发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。三极管的结构（续）1.由三层半导体组成，有三个区、三个极、两个PN结。2.发射区掺杂浓度比集电区高得多，且面积小。基区掺杂低，且很薄。一、晶体三极管的结构及种类发射极E基极B集电极C发射区基区集电区发射结集电结三极管内部条件三极管的工作原理三极管各区的作用发射区向基区提供载流子基区传送和控制载流子集电区收集载流子二、晶体三极管的工作原理放大作用的外部条件发射结加正向电压，即发射结正偏集电结加反向电压，即集电结反偏注意：三极管在工作

3、时一定要加上适当的直流偏置电压才能起放大作用。NPNEBCIEIBIC载流子的传输过程：NPN管的工作原理发射结：发射结正偏时，发射区向基区扩散电子形成发射极电子电流IEn；其中少数电子在基区复合，形成了基区复合电流IBn，其余电子扩散到集电区；基区中的多子-空穴也向发射区注入，形成了空穴电流IEp。IB=IBn＋IEp－ICBOIC=ICn＋ICBOIE=IEn＋IEp集电结：发射区的大部分空穴扩散到集电区，在集电结电场的作用下，漂移到极电区形成集电极空穴电流ICn。同时集电结反偏，集电区少子-空穴、基区少子-电子在电场的作用下

4、形成了漂移电流ICBO。ICBOIEp电流分配关系IE=IB＋ICIBnICnIEnPNPEBCIEIBIC载流子的传输过程：PNP管的工作原理发射结：发射结正偏时，发射区向基区扩散空穴形成发射极空穴电流IEp；其中少数空穴在基区复合，形成了基区复合电流IBp，其余空穴扩散到集电区；基区中的多子-电子也向发射区注入，形成了电子电流IEn。IB=IBp＋IEn－ICBOIC=ICp＋ICBOIE=IEp＋IEn集电结：发射区的大部分空穴扩散到集电区，在集电结电场的作用下，漂移到极电区形成集电极空穴电流ICp。同时集电结反偏，集电区少

5、子-电子、基区少子-空穴在电场的作用下形成了漂移电流ICBO。ICBOIEn电流分配关系IE=IB＋ICIBpICpIEp三极管的三种组态双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态：共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；共基组态直流放大系数定义：以发射极电流作为输入电流，以集电极电流作为输出电流时，共基组态的直流放大系数定义为的数值一般在0.9~0.99之间。说明

6、：从发射区注入的载流子绝大部分到达集电区，只有一小部分在基区复合。NPNEBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEn晶体管电流放大作用共射CE组态直流放大系数定义EBECRbRcIBICIEEC>EB输出电流输入电流RbRcNPNBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEnECEBENPNEBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEnECEBEC>EBRbRcIB=0时，穿透电流若IB>>ICBO，RbRcNPNBCIEIBICICBOIEpIBnICnIEnECEBEEBECRbRcibicie+-UiUo共基

7、交流电流放大系数共射交流电流放大系数共射电路的交流电压放大倍数三、三极管的伏安特性曲线三极管的伏安特性指管子各电极的电压与电流的关系曲线。Ib是输入电流，Ube是输入电压，加在B、E两电极之间。Ic是输出电流，Uce是输出电压，从C、E两电极取出。输入特性曲线:Ib=f(Ube)Uce=C输出特性曲线:Ic=f(Uce)Ib=C共发射极接法三极管的特性曲线EBECRbRcIbIcIe+-UiUo特性曲线三极管输入特性曲线1.Uce=0V时，发射极与集电极短路，发射结与集电结均正偏，实际上是两个二极管并联的正向特性曲线

8、。2.当Uce≥1V时,Ucb=Uce-Ube>0，集电结已进入反偏状态，开始收集载流子，且基区复合减少，特性曲线将向右稍微移动一些,IC/IB增大。但Uce再增加时，曲线右移很不明显。通常只画一条。输入特性曲线分三个区②非线性区①死区③线性区①②