郑州大学-模电课件1.3-BJT.ppt

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1、1.3晶体三极管双极型三极管：BipolarJunctionTransistor只有一种极性的载流子参与导电.三极管有两种极性的载流子参与导电.单极型三极管(场效应管)：FieldEffectTransistor按工作频率分：高频管、低频管按功率分：小、中、大功率管按材料分：硅管、锗管按结构分：NPN型、PNP型BJT的类型：一、BJT的结构和工作原理二、BJT的静态特性曲线三、BJT的主要参数四、BJT的交流小信号模型晶体三极管又称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管1.3.1三极管的结构硅平面管平面型(NPN)NecNPb二氧化硅e发射极

2、b基极c集电极三极管结构示意图和符号(a)NPN型ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c基极b发射极eNNP集电区集电结基区发射结发射区集电极c发射极e基极bcbe符号NNPPN三极管结构示意图和符号(b)PNP型reBJT由两个PN结和三个电极构成++NPN管比PNP管应用更广泛，特别在一般的半导体集成电路中，NPN管性能优于PNP管，故重点讨论NPN管。基区发射区集电区发射结集电结发射极基极集电极注意区分两者的符号箭头方向表示电流的实际方向BJT结构特点：（1）发射区高掺杂；（2）基区很薄，掺杂浓度很低(几微米);（3）集电区面积

3、很大.管芯结构剖面图发射区基区集电区+－－是BJT具有电流放大作用的内部因素BJT的放大偏置1、什么叫放大偏置？放大偏置——“发射结正偏、集电结反偏”PNPbce+-+-UBEUCEbceiCieib+-+-UBEUCEbceiCieibNPNbce2、放大偏置时BJT三个电极电位之间的关系：识别管脚和判断管型的依据—是BJT具有电流放大作用的外部因素例：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。0.1V0.78V-11.5V1、基极电位UB居中（可先识别基极）；3、NPN管：UC>U

4、B>UE；PNP管：UC

5、UBE

6、=0.7（0.6）V（硅管）

7、UBE

8、=0.3（0.2）V（锗管）可识别发射极（所剩者即为集电极）；并判断管子材料；识别管子类型（NPN/PNP）例：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。1、基极电位UB居中（可识别基极）；3、NPN管：UC>UB>UE；PNP管：UC

9、UBE

10、=0.7（0.6）V（硅管）

11、UBE

12、=0.3（0.2）V（锗管）可识别发射极——集

13、电极；判断管子的材料；识别管子类型（NPN/PNP）7.5V3.9V3.2VBCENPN型硅管1.3.2三极管的电流放大作用以NPN型三极管为例讨论cNNPebbec表面看若实现放大，必须从内部结构和外部所加电源的极性来保证不具备放大作用三极管内部结构要求：NNPebcNNNPPP1.发射区高掺杂。2.基区很薄。且掺杂少。三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结正偏，集电结反偏3.集电区面积大。becRcRb三极管中载流子运动过程IEIB1.发射发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流IE(基区多子数目较

14、少，空穴电流可忽略)2.复合和扩散电子到达基区，少数与空穴复合形成基极电流Ibn，复合掉的空穴由VBB补充多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。becIEIBRcRb3.收集集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流Icn其能量来自外接电源VCCIC另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBObeceRcRb三极管的电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBOIE=ICn+IBn+IEp=IEn+IEp一般要求ICn在IE中占的比例尽量大

15、。而二者之比称共基直流电流放大系数，即一般可达0.95~0.99三个极的电流之间满足节点电流定律，即IE=IC+IB代入(1)式，得其中：共射直流电流放大系数上式中的后一项常用ICEO表示，ICEO称穿透电流。当ICEO<

16、.372.961.任何一列电流关系符合IE=IC+IB，IB