第4章半导体二极管和晶体管ppt课件.ppt

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1、4.3晶体管晶体三极管又称为半导体三极管、双极型晶体管，简称晶体管。是电子电路主要的有源器件，可用来放大、振荡、调制等。几种常见晶体管的外形2021/7/281电路与模拟电子技术基础2021/7/28电路与模拟电子技术基础24.3.1晶体管的结构及其类型ecb发射极基极集电极发射结集电结基区发射区集电区NPNcbeNPN(a)NPN管的原理结构示意图(b)电路符号（base）（collector）（emitter）符号中发射极上的箭头方向，表示发射结正偏时电流的流向。晶体三极管的结构示意图如下图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。2021/7/28电路与模拟电子技术

2、基础3晶体管的结构2021/7/28电路与模拟电子技术基础4PNPcbe(b)电路符号(a)PNP型三极管的原理结构符号中发射极上的箭头方向，表示发射结正偏时电流的流向。2021/7/28电路与模拟电子技术基础5图：平面管结构剖面图＊结构特点1、三区两结2、基区很薄3、e区重掺杂c区轻掺杂b区掺杂最轻4、集电区的面积则比发射区做得大，这是三极管实现电流放大的内部条件。2021/7/28电路与模拟电子技术基础64.3.2晶体管的电流放大原理（以NPN管为例）1、放大状态下晶体管中载流子的运动BJT处于放大状态的条件：内部条件：发射区重掺杂(故管子e、c极不能互换)基区很薄

3、(几个m)集电结面积大外部条件：发射结正偏集电结反偏2021/7/28电路与模拟电子技术基础7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下图所示。2021/7/28电路与模拟电子技术基础82.电子在基区中的扩散与复合3.集电区收集扩散过来的电子另外,基区集电区本身存在的少子，在集电结上存在漂移运动，由此形成电流ICBO三极管内有两种载流子参与导电，故称此种三极管为双极型三极管，记为BJT1.发射区向基区注入电子2021/7/28电路与模拟电子技术基础9外加偏置电压要求对NPN管UC＞UB

4、＞UEUCUEUB对PNP管要求UC＜UB＜UEUCUEUB2021/7/28电路与模拟电子技术基础10IEP:基区向发射区扩散所形成的空穴电流(很小):集电区与基区之间的漂移运动所形成的电流(很小)2、电流分配关系cICeIENPNIBRCUCCUBBRBICBO15VbIBNIEPIENICN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有如下关系：2021/7/28电路与模拟电子技术基础11晶体管是流控元件晶体管的主要功能：电流控制（基极电流控制集电极电流）电流放大（放大的比例关系一定）ceIENPNIBbIBNIENICNICBOIC2021/7/28电路

5、与模拟电子技术基础121、直流电流放大系数共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，一般含义：基区每复合一个电子，就有个电子扩散到集电区去。若忽略ICBO,则2021/7/28电路与模拟电子技术基础132、共射交流放大系数常认为：2021/7/28电路与模拟电子技术基础144.3.3晶体管的特性曲线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，它对于了解晶体管的导电特性非常有用。晶体管有三个电极，通常用其中两个分别作输入、输出端，第三个作公共端，这样可以构成输入和输出两个回路。实际中，有下图所示的三种基本接法(组

6、态)，分别称为共发射极、共集电极和共基极接法。其中，共发射极接法更具代表性，所以我们主要讨论共发射极伏安特性曲线。2021/7/28电路与模拟电子技术基础15icebiBC输出回路输入回路ecbiBiEceiEiCb(a)共发射极(b)共集电极(c)共基极晶体管的三种基本接法（组态）晶体管在电路中的连接方式2021/7/28电路与模拟电子技术基础16晶体管的特性曲线特性曲线是指各电极之间的电压与电流之间的关系曲线概念输入特性曲线输出特性曲线2021/7/28电路与模拟电子技术基础17下面以共射极电路为测试电路μAmAVViBiCUCCUBBRCRB＋－uBE＋－uCE

7、＋－2021/7/28电路与模拟电子技术基础181共射极输入特性曲线共射组态晶体管的输入特性：μAmAVViBiCUCCUBBRCRB＋－uBE＋－uCE＋－它是指一定集电极和发射极电压UCE下，三极管的基极电流IB与发射结电压UBE之间的关系曲线。2021/7/28电路与模拟电子技术基础19cICeIENPNIBRCUCCUBBRBIbIBNIEPIENICNC1当vCE=0V时，晶体管相当于两个并联二极管，iB很大，曲线明显左移。(2)1>uCE>0时，uCE↑，曲线右移，特别工作在饱和区时，移动量更大。（3）当vCE>1V以后，由于