第4讲 晶体三极管及基本放大电路(1)改.ppt

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1、第四讲第四章教学要求重点与难点1、了解三极管结构与内部载流子的运动，掌握其外特性，在实际应用中正确选择三极管的参数；2、理解基本放大电路的组成原则，掌握基本放大电路的图解分析法和等效电路分析法；3、掌握三种基本放大电路的特点及其应用；4、了解放大电路的频率响应。重点：三极管的放大作用，三极管的外特性，放大电路的基本分析方法，三种基本放大电路的特点及其应用。难点：三极管内部载流子运动，图解分析法，频率响应。本次课教学要求1、了解三极管的结构及特点，了解其内部载流子的运动；2、掌握三极管的放大原理与电流分配；3、掌握三极管的

2、外特性及参数，在实际应用中正确选择三极管；4、了解温度对三极管参数的影响。第4章半导体三极管及放大电路基础4.1半导体三极管（BJT）4.2放大电路的组成原则4.3放大电路的基本分析法4.4基本放大电路的三种接法4.5放大电路的频率响应4.1半导体三极管（BJT）4.1.1BJT的结构及类型4.1.2BJT的电流放大作用4.1.3BJT的共射特性曲线4.1.4BJT的主要参数4.1.5温度对BJT性能及参数的影响4.1.1BJT的结构及类型多子浓度高多子浓度很低，且很薄面积大晶体管有三个极、三个区、两个PN结。小功率管中

3、功率管大功率管为什么有孔？结构特点：•发射区的掺杂浓度远远高于基区（100:1）；•集电结面积大于发射结面积（2－3倍）；•基区很薄，一般在几个微米至几十个微米。管芯结构剖面图4.1.2BJT的电流放大作用扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。少数载流子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与

4、导电，故称为双极型三极管。或BJT(BipolarJunctionTransistor)。4.1.2BJT的电流放大作用（续）1、BJT内部载流子的运动载流子的运动（主部）的传输过程BJT的电流分配关系动画演示一般关系IC=ICN+ICBOIB=IB’-ICBO通常IC>>ICBOIE=IB+IC2.电流分配关系和电流放大系数共基极直流放大系数与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，几乎与外加电压无关。一般=0.90.992.电流分配关系（续）共射极直流放大系数根据IE=IB+ICIC=ICN+ICBO且令ICEO=(1+)I

5、CBO（穿透电流）可以得出IC=ICN+ICBO=IB＋(1+)ICBO=IB＋ICEO也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，几乎与外加电压无关。一般>>1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；BJT的三种组态3.三极管的三种组态若uI=20mV使当则电压放大倍数RLecb1k共基极放大电路VEEVCCUEBIBIEIC+-uI+uEBuO+-+iC+iE+iBiE=-1mA，iC=iE=-0.98mA，

6、uO=-iC•RL=0.98V，=0.98时，4.放大作用+-bceRL1k共射极放大电路图4.1.3共射极放大电路VBBVCCUBEIBIEIC+-uI+uBEuO+-+iC+iE+iBuI=20mV设若则电压放大倍数iB=20uAuO=-iC•RL=-0.98V，=0.98使4.放大作用（续）综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条

7、件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。4.1.3晶体管的共射输入特性和输出特性为什么UCE增大曲线右移？对于小功率晶体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？1.输入特性iB=f(vBE)vCE=const(2)当vCE=1V时，vCB=vCE-vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。（3）在vCE大于1V后，集电结的电场已足够强，已能把发射区扩散到基区的

8、电子中的绝大部分收集到集电区。故可近似认为vCE大于1V后的所有输入特性曲线基本重合。(1)当vCE=0V时，相当于两个二极管并联，所以曲线与二极管的伏安特性曲线相同。1.输入特性曲线(续）（以共射极放大电路为例）共射极连接2.输出特性对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很