模拟电子技术基础第7章晶体管及其放大电路ppt课件.ppt

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1、第7章晶体管及其放大电路本章主要内容：7.1晶体管7.2放大电路的直流偏置7.3共射极放大电路7.4共集电极和共基极放大电路7.5组合放大电路7.6放大电路的频率响应7.1晶体管本节主要内容：7.1.1晶体管的结构7.1.2晶体管的工作原理7.1.3晶体管的伏安特性7.1.4晶体管的主要参数7.1.5温度对晶体管特性和参数的影响7.1.1晶体管的结构发射结集电结发射区NPN基区集电区c集电极e发射极b基极b（a）内部结构（b）结构示意图（c）电路符号集电区发射区基区ce1、NPN型晶体管的结构和电路符号（c）图中的箭头表示发射结正向电流的方向。2、PNP型晶体管的结构和电路符号3、常见晶体管的

2、封装外形如图所示：发射结集电结发射区NPP基区集电区c集电极e发射极b基极（a）结构示意图（b）电路符号bce7.1.2晶体管的工作原理内部条件：发射区掺杂浓度很高；基区很薄，掺杂浓度低；集电区面积很大，掺杂浓度远低于发射区。通过制造工艺保证内部条件的实现。外部条件：发射结加正向电压（正向偏置），集电结加反向电压（反向偏置）。通过电路设计保证外部条件的实现。1.载流子的传输过程（1）发射区向基区注入载流子由于发射结正向偏置，发射区的电子源源不断地注入基区，基区的空穴也要注入发射区，二者共同形成发射极电流IE。由于基区掺杂浓度比发射区小2～3个数量级，基区注入发射区的空穴电流可以忽略不计cebN

3、PNRcVCCRbVBBIENIEPICNICBOIBNIEICIB+_vCE+_vBE（2）载流子在基区中的扩散与复合电子不断地向集电结方向扩散，扩散过程中少量电子与空穴复合，形成基极电流的一部分IBN。由于基区宽度很窄，且掺杂浓度很低，从而大大地减小了电子与空穴复合的机会，使注入基区的95％以上的电子都能到达集电结，它们将形成集电极电流的一部分ICN。所以cebNPNRcVCCRbVBBIENIEPICNICBOIBNIEICIB+_vCE+_vBE（3）集电区收集载流子集电结外加反向电压，基区中扩散到集电结边缘的电子，受电场的作用，漂移越过集电结形成集电极电流的一部分ICN。另一方面，集

4、电结两边的少数载流子漂移形成反向饱和电流，记为ICBO。通常，ICBO<

5、大系数β，即即共射极交流放大系数β近似等于共基极直流电流放大系数7.1.3晶体管的伏安特性1.输入特性曲线输入特性曲线描述了在集射电压vCE一定的情况下，基极电流iB与基射电压vBE之间的函数关系,即小功率硅管的门坎电压vth约为0.5V，锗管约为0.1V。小功率硅管的导通压降Von约为0.6～0.8V，一般取0.7V；小功率锗管约为0.2～0.3V，一般取0.2V。2.输出特性曲线输出特性曲线描述了在基极电流iB一定的情况下，集电极电流iC与集射电压vCE之间的函数关系,即在输出特性曲线上可划分为三个工作区：放大区、饱和区和截止区。(1)放大区（Activeregion）放大区的特点是：①发

6、射结正偏，集电结反偏；②iC＝βiB+ICEO，体现了晶体管的放大作用（电流控制作用），曲线的间隔越大，β值越大；③iC随vCE增加很小，呈恒流特性。(2)饱和区（Saturationregion）饱和区内的vCE称为饱和压降，小功率硅管的饱和压降典型值为0.3V，锗管为0.1V。饱和区的特点：①发射结和集电结均为正偏置；②iC不受iB控制，而近似随vCE线性增长。由于vCE小、而iC大，故ce（集电极和发射极）之间等效为开关的导通，或等效为一个小电阻，称为导通电阻。(3)截止区(Cutoffregion)特点：①发射结和集电结都是反向偏置；②iC=ICEO≈0，故ce之间等效为开关的断开，或

7、等效为一个大电阻，称为截止电阻。PNP型晶体管的特性如图7.1.7所示7.1.4晶体管的主要参数1.电流放大系数（Currentamplificationfactor）2.极间反向电流极间反向电流是由少数载流子形成的，其大小表征了晶体管的温度特性。（1）集电结反向饱和电流ICBO：发射极开路时，集电极和基极之间的反向饱和电流。（2）穿透电流ICEO：基极开路时，通过集电极和发射极回路的电流，ICE