2019南京邮电学院《模拟电子技术基础》第2章双极型晶体管及其ppt课件.ppt

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1、第2章双极型晶体管及其放大电路2―1双极型晶体管的工作原理2―2晶体管伏安特性曲线及参数2―3晶体管工作状态分析及偏置电路2―4放大器的组成及其性能指标2―5放大器图解分析法2―6放大器的交流等效电路分析法2―7共集电极放大器和共基极放大器2―8放大器的级联1.什么是势垒电容？什么是扩散电容？2.什么是晶体二极管的直流电阻和交流电阻？物理意义？3.Page191-1题4.Page191-2题5.Page201-5(a)题6.Page201-6题上次课内容复习：2―1双极型晶体管的工作原理双

2、极型晶体管又称为半导体三极管、晶体三极管，简称晶体管。构成：三层杂质半导体（三个区）：发射区、集电区、基区三个电极：基极b、发射极e、集电极c两个PN结：基区与发射区之间的PN结称发射结（e结）基区和集电区之间的PN结称集电结（c结）分类：NPN型、PNP型结构：如图2―1(a)所示。特点：发射区相对基区重掺杂；基区很薄；c结面积大于e结面积。图2―1晶体管的结构与符号(a)NPN管的示意图；(b)电路符号；(c)平面管结构剖面图2―1―1放大状态下晶体管中载流子的传输过程晶体管处于放大状态

3、的基本条件是：发射结正偏、集电结反偏。对晶体管发射区的作用是：向基区注入载流子；基区的作用是：传送和控制载流子；集电区的作用是：收集载流子。管内载流子的运动情况如图2-2所示。图2―2晶体管内载流子的运动和各极电流一、发射区向基区注入电子e结正偏，从发射区注入基区的电子，形成电子注入电流IEN。同时，从基区注入发射区的空穴，形成空穴注入电流IEP。而基区的空穴浓度远低于发射区的电子浓度，所以IEP<

4、基区的电子，成为基区中的非平衡少子，它在e结处浓度最大，而在c结处浓度最小(因c结反偏，电子浓度近似为零)。因此，在基区中形成了非平衡电子的浓度差。在该浓度差作用下，注入基区的电子将继续向c结扩散。在扩散过程中，非平衡电子会与基区中的空穴相遇，使部分电子因复合而失去。但由于基区很薄且空穴浓度又低，所以被复合的电子数极少，而绝大部分电子都能扩散到c结边沿。基区中与电子复合的空穴由基极电源提供，形成基区复合电流IBN，它是基极电流IB的主要部分。三、扩散到集电结的电子被集电区收集集电结反偏，在结内形

5、成了较强的电场，因而，使扩散到c结边沿的电子在该电场作用下漂移到集电区，形成集电区的收集电流ICN。该电流是构成集电极电流IC的主要部分。另外，集电区和基区的少子在c结反向电压作用下，向对方漂移形成c结反向饱和电流ICBO，并流过集电极和基极支路，构成IC、IB的另一部分电流。2―1―2电流分配关系1.晶体管三个电极上的电流与内部载流子传输形成的电流之间关系：(2―1a)(2―1b)(2―1c)2.共发射极直流电流放大系数：反映扩散到集电区的电流ICN与基区复合电流IBN之间的比例关系，(2

6、―2)其含义是：基区每复合一个电子，则有个电子扩散到集电区去。值一般在20~200之间。确定了值之后，由式(2―1)、(2―2)可得(2―3a)(2―3b)(2―3c)式中：(2―4)称为穿透电流。因ICBO很小，在忽略其影响时，则有(2―5a)(2―5b)式(2―5)是今后电路分析中常用的关系式。3.共基极直流电流放大系数：反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流IEN的比例关系，(2―6)显然，<1，一般约为0.97~0.99。由式(2―6)、(2―1)，不难求得(2―7a)(2―7c)(2

7、―7b)(2―8)(2―9)4.：2―1―3晶体管的放大作用若在图2―2的UBB上叠加一幅度为100mV的正弦电压Δui，则正向e结电压会引起相应的变化→e极会产生一个较大的注入电流ΔiE，设为1mAIBN约为10μA，该电流为信号源的输入电流→ΔiE的大部分成为ΔiC≈0.99mA。。因为UCC较高，即使RC较大，仍能保证c结反偏，若取RC=2kΩ，则RC上得到的信号电压为Δuo=ΔiC·RC=0.99×2=1.98V。信号源电压由100mV→RC上的1.98V，放大了约20倍。RC上的功率为

8、：PO=而信号源的输入功率为：Pi=PO约为Pi的2000倍。信号功率的放大体现了晶体管的放大作用，这是其区别于其它无源元件的电流和电压变换的主要特征。注意：晶体管的放大作用的能量是由UCC的直流功率转换而来的，晶体管只起到一种控制作用。稳压二极管的特性？晶体管的构成、分类。晶体管处于放大状态的基本条件是什么？共发射极直流电流放大系数、共基极直流电流放大系数的定义，两者的关系。上次课内容复习：2―2晶体管伏安特性曲线及参数晶体管伏安特性曲线是描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线