模拟电子技术基础教学课件 作者 任英玉第2章双极型晶体管及其放大电路2.1半导体三极管.ppt

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1、2.1.1结构与类型2.1.2电流放大原理2.1.3特性曲线2.1.4主要参数2.1.5光电三极管及其应用2.1双极型晶体管及其放大电路半导体晶体管有两大类型一是双极型半导体三极管二是场效应半导体三极管两种载流子均参与导电的半导体器件仅由多子参与导电的半导体器件微观粒子的运动有哪些宏观上的表现？2.1双极型晶体管及其放大电路1.类型：⑤按工作状态，分为放大管和开关管。①按制作材料，分为硅管和锗管。②按结构类型，分为NPN管和PNP管。③按功率的大小，分为小功率、中功率和大功率管。④按其工作频率的不同，分为低频、中频和高频管。半导体三极管图片2

2、.1双极型晶体管及其放大电路三极管按照所用材料和结构有四种类型：锗PNP型、锗NPN型、硅PNP型、硅NPN型，其符号分别为3A、3B、3C、3D。2.三极管的型号3DG110B第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、C硅PNP管、D硅NPN管第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管用字母表示材料用字母表示器件的种类用数字表示同种器件型号的序号用字母表示同一型号中的不同规格三极管2.1双极型晶体管及其放大电路Multisim仿真软件中，2N2222的标法。国家标准对半导体三极管的命名如下:e-b间的PN结称

3、为发射结c-b间的PN结为集电结中间部分电极为基极，用B或b表示一侧电极为发射极，用E或e表示另一侧为集电极，用C或c表示2.1双极型晶体管及其放大电路3.结构①发射区的掺杂浓度最大，基区的掺杂浓度最小。2.1双极型晶体管及其放大电路内部结构特点：②集电区的面积比发射区的面积大，它们并不对称。③基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。外部结构特点：放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反向电压。双极型晶体管有三个电极，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。这种接法也称三种组态。共集电极接法，集电极

4、作为公共电极;共基极接法，基极作为公共电极。共发射极接法，发射极作为公共电极；2.1双极型晶体管及其放大电路4.三种组态发射结正偏时，从发射区将有大量的电子向基区扩散，形成的电流为IEN。从基区向发射区有空穴的扩散运动，形成的电流IEP。在基区被复合的电子形成的电流是IBN。2.1双极型晶体管及其放大电路1.发射结正偏2.1.2电流放大原理IE=IEN+IEP且IEN>>IEPIEN>>IBNICN>>IBN放大的外部条件：发射结外加正向电压，集电结外加反向电压。发射区扩散过来的没有被复合的多子继续进入集电区，形成集电极电流ICN。集电区的少

5、子和基区的少子形成漂移电流ICBO。2.1双极型晶体管及其放大电路2.集电结反偏IEN=ICN+IBNIB=IEP+IBN－ICBOIC=ICN+ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)IE=IC+IB3.推导共基极电流放大系数α发射极电流IE控制集电极电流IC的关系，用共基极电流放大系数系数α表示。2.1双极型晶体管及其放大电路4.共射极电流放大系数β2.1.3伏安特性曲线输出特性曲线iC=f(uCE)iB=常数2.1双极型晶体管及其放大电路输入特性曲线iB=f(uBE)u

6、CE=常数uCE=0V时，相当于发射结与集电结并联，相当于两个并联的PN结，其输入特性曲线与PN结的伏安特性相似。当uCE≥1V时，uCB=uCE-uBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，且基区复合减少，IC/IB增大，特性曲线将向右稍微移动一些。2.1双极型晶体管及其放大电路1.输入特性曲线iB=f(uBE)uCE=常数如何解释饱和区曲线陡直？如何解释在放大区曲线近似与横轴平行？2.1双极型晶体管及其放大电路2.输出特性曲线iC=f(uCE)iB=常数分为三个区域:饱和区：发射结正偏，集电结正偏截止区：发射结反偏，集电结反偏放大

7、区：发射结正偏，集电结反偏2.1双极型晶体管及其放大电路3.如何判断三个工作区域？饱和区：发射结正偏，集电结正偏截止区：发射结反偏，集电结反偏放大区：发射结正偏，集电结反偏三极管工作在放大区时，如果是NPN管，UC＞UB＞UE，如果是PNP管，UE＞UB＞UC。2.如果两个电极之差有0.7V的特征值时，说明是硅管，且这两个电极分别是发射极和基极；另一个就是集电极。3.如果两个电极之差有0.2V时，说明是锗管，且这两个电极分别是发射极和基极。另一个就是集电极。2.1双极型晶体管及其放大电路三极管工作在放大区时，如果是NPN管，UC＞UB＞UE，

8、如果是PNP管，UE＞UB＞UC。2.如果两个电极之差有0.7V的特征值时，说明是硅管，且这两个电极分别是发射极和基极；另一个就是集电极。如果两个电极之差有0.2V