电子技术基础第二章双极型三极管及其放大电路课件.ppt

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1、第二章双极型三极管及其放大电路本节作业2-32-42-6第一节双极型三极管一、双极型三极管的结构简介二、放大状态下BJT的电流分配与控制关系三、BJT的特性曲线四、BJT在三个状态下的特点五、判断BJT工作状态的解题思路六、BJT的主要参数一、双极型三极管的结构简介1个PN结:二极管,单向导电性,开关作用,非线性电阻2个PN结:三极管,电流控制作用,开关作用3个PN结:晶闸管,可控整流BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件。由于两个PN结之间的相互影响，使BJT表现出不同于单个PN结的特性而具有电流放大作用，从而使PN结的应用发生了质的飞跃。B

2、JT的应用:(1)在模拟电路中作为放大元件(2)在数字电路中作为开关元件结构特点(对NPNPNP型均适用)发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。两个PN结,每个有正偏和反偏两种状态,组合起来,共有4种状态:发射结正偏,集电结反偏:放大区，在模拟放大电路中使用发射结正偏,集电结正偏:饱和区发射结反偏,集电结反偏:截止区发射结反偏,集电结正偏:倒置状态,基本上没有什么用处在数字电路中使用二、放大状态下BJT的电流分配与控制关系1、要使三极管具有电流放大作用所必须提供的条件：外部条件：外加直

3、流电压源保证发射结正偏，集电结反偏。内部条件:发射区的掺杂浓度最高；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。2、三极管具有电流放大作用时在三极管内部载流子的传输过程（以NPN管为例介绍）（1）发射区向基区注入自由电子（对NPN管子为自由电子，对PNP管子为空穴）发射结正偏发射区多子向基区扩散，形成发射极电子电流InE基区多子向发射区扩散,小，可忽略漂移运动很弱，可忽略发射极电流IE=InE（2）自由电子在基区扩散与复合（对NPN管子为自由电子，对PNP管子为空穴）在基区内自由电子继续向集电结方向扩散一部分与基

4、区空穴复合，形成基极复合电流IB'绝大部分扩散到集电结边缘三极管制成后二者分配比例就已经确定（3）集电区收集从发射区扩散过来的载流子（对NPN管子为自由电子，对PNP管子为空穴）集电结反偏发射区扩散过来的自由电子向集电区漂移集电区自身的少子向基区漂移基区自身的少子向集电区漂移扩散运动难以进行形成集电极电子电流Inc形成反向饱和电流ICBO集电极电流IC=Inc+ICBO基极电流IB=IB'-ICBO以上看出，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)。3、电流分配关系根据传

5、输过程可知IC=InC+ICBOIB=IB'-ICBO通常IC>>ICBOIE=IB+IC(1)共基极直流电流放大系数(2)共射极直流电流放大系数综上所述，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）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。BJT的电流分配与放大(称为控制更合适)原理小结：半导体三极管的型号第二位：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

6、、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国家标准对半导体器件型号的命名举例如下：3DG110B8/4/2021三、BJT的特性曲线BJT非线性器件，所以电压、电流之间的关系只能用曲线才能描述清楚从使用三极管的角度看，了解特性曲线比了解内部载流子的运动更重要，所以我们现在作为使用者，而不是制造者，我们要对特性曲线进行更深入的分析，而内部载流子的运动规律可以帮助我们解释为什么特性曲线是这样。特性曲线的分类输入特性曲线输出特性曲线共射接法特性曲线共基接法特性曲线共集接法特性曲线NP

7、N管特性曲线PNP管特性曲线我们只研究NPN共射特性曲线（输入、输出）规定电压和电流的参考方向如图所示：注意电压变量、电流变量的写法：小写的字母，大写的下标iB=f(uBE)uCE=constiC=f(uCE)iB=constiB=f(uBE)uCE=const(2)当uCE≥1V时，uCB=uCE-uBE>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uBE下iB减小，特性曲线右移。(1)当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。（饱和区）1、NPN共射输入特性曲线NPN共射输入特性曲线的特点描述（1）当uCE=0V时，相当于正

8、向偏置的两个二极管并联，所以与PN结的正向特性相似（