模拟电子技术第四章.ppt

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1、4双极结型三极管及放大电路基础4.1BJT4.3放大电路的分析方法4.4放大电路静态工作点的稳定问题4.5共集电极放大电路和共基极放大电路4.2基本共射极放大电路4.6组合放大电路4.7放大电路的频率响应*4.8单级放大电路的瞬态响应4.1BJT4.1.1BJT的结构简介4.1.2放大状态下BJT的工作原理4.1.3BJT的V-I特性曲线4.1.4BJT的主要参数4.1.5温度对BJT参数及特性的影响半导体三极管又简称晶体管。半导体三极管的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。半导体三极管图片4.1.1BJT的结构简介（2）根据使用的半导体材料分:硅

2、管和锗管（1）根据结构分:NPN型和PNP型三极管的主要类型:BJT:BipolarJunctionTransistor（4）根据功率分:小功率管和大功率管（3）根据工作频率分:低频管和高频管4.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。4.1.1BJT的结构简介(a)NPN型管结构示意图(b)PNP型管结构示意图(c)NPN管的电路符号(d)PNP管的电路符号集成电路中典型NPN型BJT的截面图4.1.1BJT的结构简介集电区EBC发射区基区（1）发

3、射区小，掺杂浓度大。三极管的内部结构特点（具有放大作用的内部条件）：平面型晶体管的结构示意图（2）集电区掺杂浓度低，集电结面积大。（3）基区掺杂浓度很低，且很薄。集电区EBC发射区基区另：发射区和集电区虽同为N型半导体，但不是电对称的。集电区EBC发射区基区右面符号中发射极上的箭头表示发射结加正偏电压时，发射极电流的实际流向。4.1.1BJT的结构简介(a)NPN管的电路符号(b)PNP管的电路符号依据两个PN结的偏置情况放大状态饱和状态截止状态晶体管的工作状态倒置状态4.1.2放大状态下BJT的工作原理一、内部载流子的传输过程（以NPN型管为例）1．发

4、射结正向偏置、集电结反向偏置—放大状态原理图电路图+–+–4.1.2放大状态下BJT的工作原理（1）电流关系a.发射区向基区扩散电子形成发射极电流IE（IEN）。发射区向基区扩散电子称扩散到基区的发射区多子为非平衡少子4.1.2放大状态下BJT的工作原理b.基区向发射区扩散空穴基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子形成空穴电流（IEP）。4.1.2放大状态下BJT的工作原理因为发射区的掺杂浓度远大于基区浓度，空穴电流忽略不记。即基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子4.1.2放大状态下BJT的工作原理c.基区电子扩散和复合非平衡少子在基区复合，形成基

5、极电流IBNIB非平衡少子向集电结扩散4.1.2放大状态下BJT的工作原理非平衡少子到达集电区IBd.集电区收集从发射区扩散过来的电子IC形成发射极电流IC4.1.2放大状态下BJT的工作原理形成反向饱和电流ICBOe.集电区、基区少子相互漂移少子相互漂移ICBOICIB4.1.2放大状态下BJT的工作原理三极管的电流分配关系动画演示三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏集电结反偏4.1.2放大状态下BJT的工作原理内部载流子的传输过程（小结）发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子（以

6、NPN为例）由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管或BJT(BipolarJunctionTransistor)。IC=ICN+ICBOIE=IEN+IEP≈IEN放大状态下BJT中载流子的传输过程IEN=IBN+ICNIB=IEP+IBN-ICBO=IEP+IEN-ICN-ICBO=IE-IC发射结回路为输入回路，集电结回路为输出回路。基极是两个回路的公共端，称三极管这种接法为共基极接法。输入回路输出回路4.1.2放大状态下BJT的工作原理二、电流分配关系1.晶体管共基极接法4.1.2放大状态下BJT的工作原理二、电流分

7、配关系1.晶体管共基极接法由载流子的传输过程可知，由于电子在基区的复合，发射区注入到基区的电子并非全部到达集电极，管子制成后，复合所占的比例就定了。也就是由发射区注入的电子传输到集电结所占的百分比是一定的，这个百分比用表示，称为共基极电流放大系数。根据传输过程可知IC=ICN+ICBO通常IC>>ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程为共基极直流电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般=0.90.99。4.1.2放大状态下BJT的工作原理各电极电流之间的关系IE=IC+IBIBICICBO由上面两式得

8、4.1.2放大状态下BJT的工作原理2.晶体管共射极接法原理图电路图IBICIC