半导体三极管及放大电路基础课件.ppt

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1、应用电路第三章半导体三极管及放大电路基础基本要求：（1）掌握三极管工作原理，输入及输出特性。（2）掌握三极管放大、饱和、截止三种工作状态条件及　　　特点。（3）了解三极管主要参数及其物理意义。（4）掌握放大电路组成原则、工作原理及基本分析方法。（5）熟悉放大电路三种基本组态及特点。（6）了解频率响应的概念。§3.1半导体三极管§3.2共射极放大电路§3.3放大电路图解分析法§3.4小信号模型分析法§3.5放大电路工作点稳定问题§3.6共集电极电路与共基电极电路§3.7BJT基本放大电路的派生电路§3.8多级放

2、大电路§3.9放大电路的频率响应主要内容：(TheBipolarJunctionTransistor)（BJT晶体管、双极型晶体管）３.1.1半导体三极管结构简介一、分类：§3.1　半导体三极管发射极Emitter集电极Collector基极Base发射结Je集电结Jc发射区基区集电区二、结构及符号：结构特点：集电区：作用：收集基区扩散过来的载流子。特点：掺杂小、面积大。基区：作用：传送、控制载流子。特点：掺杂小、厚度薄。发射区：作用：向基区注入载流子。特点：掺杂重、面积小。３.1.２三极管电流分

3、配关系：一、保证ＢＪＴ处于放大状态外加电压极性：发射结加正向电压，集电结加反向电压。二、内部载流子传输过程（以NPN型为例）IE＝IENIC＝INC+ICBOIB=IB’－ICBOIE=IC+IB三、：１　以IＥ为已知量：IC=INC+ICBO＝IE+ICBOIB=IB’－ICBO＝（１－）IE－ICBOIE==IC+IB其中：共基极电流放大系数电流分配关系集电极-基极间反向饱和电流说明：只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外在电压无关，其值小于1。取值=0.9---0.99２　以IＢ为已知量：由IE

4、=IC+IBIC=IE+ICBO＝（IB＋IC）＋ＩCBO其中：共射极电流放大系数：ICEO=ICBO/（1-）=(1+)ICBO（穿透电流）说明：只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外在电压无关。>>1四、３　共集电极：集电极作为公共电极，CC表示；１　共发射极：发射极作为公共电极，CE表示。２　共基极：基极作为公共电极，用CB表示。三极管三种组态加入输入信号：ＶＩ＝20mV已知＝0.98iE=-1mAiC=iE=-0.98mAvO=-iCRL=0.98V1共基极放大电路：电压放

5、大倍数五、三极管放大作用：BJT能实现电流控制作用及放大作用。内部条件：BJT结构外部条件：外加电压极性结论：表征BJT各极电流、电压间关系的曲线，是内部载流子运动的外部表征。分为共射极电路特性曲线及共基极电路特性曲线。一、共射极电路特性曲线１输入特性曲线iB=f(vBE)３.1.３三极管特性曲线：+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。(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

6、少，同样的vBE下IB减小，特性曲线右移。vCE=0VvCE1V+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE非线性区线性区死区Vth=0.5VSi0.1VGeVBE=0.7VSi0.2VGe输入特性曲线的分区：2输出特性曲线——iC=f(vCE)条件：发射结正偏，集电结正偏（或零偏）。饱和区——iC受vCE显著控制的区域。饱和压降VCES=0.3VSi0.1VGeiC<iB外电路决定3　三极管三个工作区域截止区——iC接近零的区域，即iB=0曲线的下方。条件：发射结反偏（或正偏压小

7、于Vth）集电结反偏。特点：iB=0，iC=ICEO=0放大区——曲线基本平行部分　条件：发射结正偏，集电结反偏。特点：iC=iB二、共基电路特性曲线（Ｐ７６）自学思考题测得放大电路中晶体管的直流电位如图。在圆圈中画出管子，并分别说明它们是硅管还是锗管BJT参数分为直流参数、交流参数和极限参数三大类，表征管性能、适用范围，是选管的依据。一、电流放大系数２交流电流放大系数=（IC－ICEO）/IB≈IC/IB１直流电流放大系数=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE１－＝=IC/IB=IC/IE

8、当ICBO和ICEO很小时，≈、　≈，可以不加区分３.1.４三极管主要参数：二、极间反向电流1.集电极-基极间反向饱和电流ICBO发射极开路，集电结的反向饱和电流。2.集电极-发射极间的反向饱和电流ICEOICEO=（1+）ICBO相当基极开路时，集电极和发射极间的反向饱和电流也叫C、E穿透电流TICEO（ICBO）ICEO三、极限参数：1集电极最大允许电流ICM过流区2集电极