福州大学至诚学院模拟电路课堂讲义ppt课件.ppt

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1、2.2晶体三极管的其它工作模式2.4晶体三极管伏安特性曲线2.3埃伯尔斯—莫尔模型2.7晶体三极管的应用原理2.1放大模式下晶体三极管的工作原理第二章晶体三极管2.5晶体三极管小信号电路模型2.6晶体三极管电路分析方法概述三极管结构及电路符号发射极E基极BPNN+集电极C发射极E基极BNPP+集电极CBCEBCE发射结集电结三极管4种工作模式发射结正偏，集电结反偏。放大模式：发射结正偏，集电结正偏。饱和模式：发射结反偏，集电结反偏。截止模式：发射结反偏，集电结正偏。反向模式：2.1放大模式下三极管工作原理2.1.1内部载流子传输过程PNN+-+-+V1V2R2R1IEn

2、IEpIBBICn1ICBOIEIE=IEn+IEpICIC=ICn1+ICBOIBIB=IEp+IBB-ICBO=IEp+(IEn-ICn1)-ICBO=IE-IC发射结正偏：保证发射区向基区发射多子。发射区掺杂浓度>>基区：减少基区向发射区发射的多子，提高发射效率。基区的作用：将发射到基区的多子，自发射结传输到集电结边界。基区很薄：可减少多子传输过程中在基区的复合机会，保证绝大部分载流子扩散到集电结边界。集电结反偏、且集电结面积大：保证扩散到集电结边界的载流子全部漂移到集电区，形成受控的集电极电流。三极管特性——具有正向受控作用即三极管输出的集电极电流IC，主要受正

3、向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE近似无关。注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流方向相反，加在各极上的电压极性相反。V1NPP+PNN+V2V2V1+-+--+-+IEICIBIEICIB观察输入信号作用在那个电极上，输出信号从那个电极取出，此外的另一个电极即为组态形式。2.1.2电流传输方程三极管的三种连接方式——三种组态BCEBTICIEECBETICIBCEBCTIEIB（共发射极）（共基极）（共集电极）放大电路的组态是针对交流信号而言的。共基极直流电流传输方程BCEBTICIE直流电流传输

4、系数：直流电流传输方程：共发射极直流电流传输方程ECBETICIB直流电流传输方程：其中：共集电极直流电流传输方程直流电流传输方程：CEBCTIEIB放大模式电流方程：1、放大模式下2、适用于NPN/PNP3、适用于三种组态的物理含义：表示，受发射结电压控制的复合电流IBB，对集电极正向受控电流ICn的控制能力。若忽略ICBO，则：ECBETICIB可见，为共发射极电流放大系数。ICEO的物理含义：ICEO指基极开路时，集电极直通到发射极的电流。∵IB=0IEPICBOICnIEn+_VCENPN+CBEICEOIB=0∴IEp+(IEn-ICn1)–ICBO=0

5、因此：即：BE结I-V特性，服从指数函数关系式：2.1.3放大模式下三极管的模型数学模型（指数模型）式中：为发射结反向饱和电流IS指发射结反向饱和电流IEBS转化到集电极上的电流值，它不同于二极管的反向饱和电流IS。由有式中：放大模式直流简化电路模型ECBETICIB共发射极(PN结I-V指数特性）电路模型VBE+-ECBEICIBIB①②①②(受控电流源）电路模型VBE+-ECBEICIBIB直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-1、放大模式——BE结正偏+-VBE(on)二极管简化模型2、RD相对较小硅管VBE(on)=0.7V锗管VBE(on

6、)=0.25V3、VBE(on)为发射结导通电压三极管参数的温度特性温度每升高1C，∆/增大（0.51）%，即：温度每升高1C，VBE(on)减小（22.5）mV,即：温度每升高10C，ICBO增大一倍，即：PNN+V1V2R2R12.2晶体三极管的其它工作模式2.2.1饱和模式(BE结正偏，BC结正偏)-+IFFIF+-IRRIRIE=IF-RIRICIC=FIF-IRIE结论：三极管失去正向受控作用。饱和模式直流简化电路模型ECBETICIB共发射极饱和压降VCE(sat)=VBE(on)-VBC(on)硅管VCE(sat)0.3V锗管V

7、CE(sat)0.1V电路模型VBE+-ECBEICIB+-VCE(sat)直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)2.2.2截止模式(E结反偏，C结反偏)若忽略反向饱和电流，三极管IB0，IC0。即三极管工作于截止模式时，相当于开关断开。ECBETICIB共发射极电路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流简化电路模型直流简化电路模型ECBEIC0IB02.4晶体三极管伏安特性曲线伏安特性曲线是三极管通用的曲线模型，它适用于任何工作模式。IB=f1E(VBE)VCE=常数IC=f2E(VCE)I