晶体三极管及放大电路 ppt课件.ppt

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1、第4章晶体三极管及放大电路4.1半导体三极管（BJT—双结晶体管）4.2放大电路的组成原则4.3放大电路的基本分析方法4.4放大电路的三种接法4.5放大电路的频率特性双极型晶体管(BJT)又称半导体三极管、晶体三极管，或简称晶体管。三极管的外形如下图所示。三极管有两种类型：NPN型和PNP型。三极管的外形X：低频小功率管D：低频大功率管G：高频小功率管为什么有孔？1、晶体管的结构及类型常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。图a　三极管的结构(a)平面型(NPN)(b)合金型(PNP)NecNPb二氧化硅becP

2、NPe发射极，b基极，c集电极。发射区集电区基区基区发射区集电区图(b)　三极管结构示意图和符号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图©　三极管结构示意图和符号(b)PNP型2、晶体管的电流放大作用以NPN型三极管为例讨论cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管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.基区做得很薄。通常只有几微

3、米到几十微米，而且掺杂较少。三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电结面积大。3、晶体管的放大原理扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极电流IB，漂移运动形成集电极电流IC。少数载流子的运动因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使极少数扩散到基区的电子与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴的扩散becRcRb一、晶体管内部载流子的运动IEIB2.扩散到基区的自由电子与　空穴的复合运动形

4、成基极电流电子到达基区，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运动，到达集电结的一侧。晶体管内部载流子的运动1.发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流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(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)becIEIBRcRb3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流Ic，集电结反偏，有利于收集基区漂移过来的电子而形成集电极电流Icn。其能量来自外接电源VCC。IC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

5、而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO晶体管内部载流子的运动beceRcRb二、晶体管的电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICn晶体管内部载流子的运动与外部电流IE＝IB＋ICIE－扩散运动形成的电流IB－复合运动形成的电流IC－漂移运动形成的电流beceRcRbIEpIEnIBnICBOIEICIBICn晶体管内部载流子的运动与外部电流三、晶体管的电流放大系数ICBO称反向饱和电流ICEO称穿透电流1、直流电流放大系数2、交流电流放大系数晶体管共射极特性曲线发射极是输入回路、输出回路的公共端输入回

6、路输出回路ICEBmAAVUCEUBERBIBECV++––––++1、输入特性曲线为什么UCE增大曲线右移？由发射区注入基区的电子有一部分越过基区和集电结形成电流ic，而另一部分在基区参与复合运动的电子将随Uce的增大而减少，所以要获得同样的ib，就必须加大Ube，使发射区向基区注入更多的电子。为什么像PN结的伏安特性？为什么UCE增大到一定值曲线右移就不明显了？当Uce增大到一定值后集电结电场足够强，可以把将发射区注入基区的绝大部分电子都收集到集电区，因而再增大Uce，ic不能明显增大，ib已基本不变。对于小功率晶

7、体管，UCE大于1V的一条输入特性曲线可以取代UCE大于1V的所有输入特性曲线。描述管压降UCE一定的情况下，基极电流iB与发射结压降uBE之间的函数关系，即输入特性特点:非线性开启电压：硅管0.5V，锗管0.1V。发射结正偏时发射结导通电压：NPN型硅管UBE0.6~0.7VPNP型锗管UBE0.2~0.3VIB(A)UBE(V)204060800.40.8UCE1VO2.输出特性对应于一个IB就有一条iC随uCE变化的曲线。为什么uCE较小时iC随uCE变化很大？为什么uCE较大时曲线几乎是横轴的平行线？

8、饱和区放大区截止区描述基极电流iB为一常量时，集电极电流ic与管压降uCE之间的函数关系，即输出回路的电流iC几乎仅仅决定于输入回路的电流iB，即可将输出回路等效为电流iB控制的电流源iC。IB=020A40A60A80A100A36IC(mA)1234UCE(V)912O放大区输出特性曲线通常分三个工作区