第3章半导体三极管及放大电路基础ppt课件.ppt

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1、电子技术第三章半导体三极管模拟电路部分第三章半导体三极管及放大电路基础§3.1半导体BJT§3.2共射极放大电路§3.3图解分析法§3.4小信号模型分析法§3.5放大电路的工作点稳定问题§3.6共集电极电路和共基极电路§3.7组合放大电路3.1.1BJT的结构简介半导体三极管（BJT）3.1.2BJT的工作原理3.1.3BJT的特性曲线3.1.4BJT的主要参数半导体三极管的结构N型硅PNNPN型三极管的结构与符号c集电极Collector发射极Emittereb基极Base集电区基区发射区发射结E结集电结

2、C结简化cbeC结E结NPNecbcbeC结E结PNPecbPNP型三极管的结构与符号结构特点：•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。管芯结构剖面图BJT的电流分配与放大原理1.内部载流子的传输过程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。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NPN为例）载流子的传输过程2.电流分配关系根据传输过程可知IC=In

3、C+ICBOIB=IB’-ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数，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0.99IE=IB+IC载流子的传输过程根据是另一个电流放大系数，同样，它也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>>12.电流分配关系BJT的电流分配与放大原理结论：1、三极管在E结正偏、C结反偏时具有电流放大作用。2、三极管是一个电流控制元件，iC由iB控制。试一试P1864.1.2放大电路基本组态共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共

4、基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；BJT的三种组态半导体三极管的伏安特性（1）TRCUCCRbUBBiBiCuBEuCE三极管的伏安特性可分为：输入伏安特性：输出伏安特性：由测量结果，可得输入伏安特性曲线：iB(uA)uBE(V)0402060800.20.40.60.8uCE=0uCE=0.5VuCE≥1V结论：三极管输入特性与二极管相似半导体三极管的伏安特性（2）由测量结果，可得输出伏安特性曲线：0uCE(V)iC(mA)11223344556IB=0

5、20uA40uA60uA80uA截止区饱和区放大区截止区：iB≤0的区域特点：iB=0，iC=0等效：BEC条件：E结反偏饱和区：uCE≤1V的区域特点：uCE=uCES≈0，iC≠βiB等效：BEC条件：E结正偏、C结正偏放大区：特点：iC=βiB等效：BECβiB条件：E结正偏、C结反偏半导体三极管的伏安特性（3）三极管在不同的控制条件下可工作于三种工作状态，即：放大、截止、饱和状态。结论:试一试P1864.3.2半导体三极管的主要参数共射电流放大系数共射直流电流放大系数共射交流电流放大系数β一般在几十

6、—几百之间极间反向电流集电极-基极反向饱和电流ICBO集电极-发射极穿透电流ICEO受温度影响，硅管ICBO<1uA、锗管约十多uA极限参数集电极最大允许电流ICM集电极-发射极击穿电压U（BR）CEO集电极最大允许耗散功率PCM=UCE×ICICEO0UCE(V)IC(mA)11223344556ICMU（BR）CEOPCM安全工作区SOA放大元件iC=iB，工作在放大区，要保证集电结反偏，发射结正偏。uiuo输入输出参考点RB+UCCUBBRCC1C2T共射极放大电路的组成（1）作用：使发射结正偏，并

7、提供适当的静态工作点。基极电源与基极电阻RB+UCCUBBRCC1C2T共射极放大电路的组成（2）集电极电源，为电路提供能量。并保证集电结反偏。RB+UCCUBBRCC1C2T共射极放大电路的组成（3）集电极电阻，将变化的电流转变为变化的电压。RB+UCCUBBRCC1C2T共射极放大电路的组成（4）耦合电容：电解电容，有极性。大小为10F~50F作用：隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使信号顺利输入输出。RB+UCCUBBRCC1C2T共射极放大电路的组成（5）可以省去采用单电源供电RB+UCCEB

8、RCC1C2T共射极放大电路的改进（1）单电源供电电路+UCCRCC1C2TRB共射极放大电路的改进（2）放大电路的组成条件（1）基本放大电路的组成原则：1、晶体管必须偏置在放大区——发射结正偏，集电结反偏。（直流——静态）2、输入、输出信号要有耦合通路——隔离输入输出与电路直流的联系，同时能使交流信号顺利通过。（交流——动态）放大电路的组成条件（2）如何判断一个电路是否能实现放大？3.晶体管必须偏置在放大区。发