第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
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双极性晶体管讲义
3.1 双极型晶体管的工作原理
3.1 双极型晶体管的工作原理
均匀基区：少子扩散—扩散晶体管 缓变基区：扩散+漂移—漂移晶体管 合金晶体管：
铟球+N型鍺+铟球，熔化-冷却-析出形成 再结晶层，PNP,分布均匀 平面扩散晶体管
3.1 双极型晶体管的工作原理
• 发射区，基区杂质分布非均匀 • 发射结近似为突变结 • 集电结为缓变结
LE,LB,LC 发射区、基区、集电区的少子扩散长度
Pe0
发射区热平衡少子空穴浓度
Nb0
基区热平衡少子电子浓度
Pc0
集电区热平衡少子空穴浓度
3.2 少子分布
3.2.1 正向有源模式
3.2 少子分布
一 均匀基区晶体管（以npn为例）
假设： （采用一维理想模型） e,b,c三个区均匀掺杂，e,c结突变 e,c结为平行平面结，其面积相同，电流垂
无源器件（passive device） ：工作时不
需要外部能量源（Source Energy）的器件。电阻、电 容、电感、二极管。
有源器件（Active Device） ：
工作时需要外部能量源的器件，该器件至少有一个输出 ，并且是输入信号的一个函数。
如：双极晶体管、金属-氧化物-半导体场效应晶体管 、结型场效应晶体管…
IC
A
qDnb nb0 Lnb
csc h
Wb Lnb
(e
qVeb
kT
1)
qDnb
nb0
Lnb
cth
Wb Lnb
qDpc pc0 Lpc
双极型晶体三极管及其基本放大电路
3、三极管放大电路共有三种基本接法：共射、共集和共基电路。 其中共射电路能放大电压和电流，输入与输出反相，应用广 泛。共集电路无电压放大能力，能放大电流，因为其输入电 阻大，输出电阻小，多用作输入级，输出级及缓冲级。共基 电路能放大电压，无电流放大能力，且其输入电阻小，输出 电阻大，一般只用作高频放大。
4、多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦 合等类型。前级输出即为后级的输入，前级的输出电阻是后 级的信号源内阻，后级的输入电阻是前级的负载电阻。放大 电路的总增益为各级放大倍数的乘积；输入电阻是第一级电 路的输入电阻，输出电阻是最后一级电路的输出电阻。
5、复合管放大电路的分析可以等效成单管放大电路的分析。
模拟电子技术
ห้องสมุดไป่ตู้
双极型晶体三极管及其基本放大电路
晶体管的结构、原理及特性曲线→放大电路的分析方法→由 晶体管构成的三种基本放大电路→多级放大电路和复合管的 分析→放大电路的频率响应。 1、晶体管按照结构分成和两种，按材料分成硅管和锗管，由 于硅管的温度特性较好，所以硅管应用广泛。 晶体管有三种工作状态：
多级放大电路的级数越多，通频带越窄。
模拟电子技术
由于电路中的电抗元件对不同频率的输入信号呈现的电抗值 不同，电路的电压放大倍数是信号频率的函数，即频率响应。 频率响应分为幅频特性和相频特性，可以用波特图表示。
6、单级放大电路的频率响应：在中频段基本与频率无关；在低 频段，电压放大倍数随频率的降低而减小，输出电压与输入 电压之间的相移也发生变化；在高频段，电压放大倍数随频 率的升高而减小，相移也发生变化。
2、放大电路的分析方法有图解法和微变等效模型法两种。图解 法主要用来分析失真和静态工作点，工程计算中主要使用微 变等效模型法。 晶体管的模型有两种，低频为h参数等效模型，高频为混合π 模型。 分析放大电路的步骤为先直流，后交流。即先用直流通路计 算静态工作点，后画出交流通路，用低频小信号模型计算电 压放大倍数、输入电阻和输出电阻等交流参数。 由于静态工作点影响电路的性能，故实用放大电路都要有静 态工作点稳定的措施。
4、多级放大电路的耦合方式有阻容耦合、变压器耦合、直接耦 合等类型。前级输出即为后级的输入，前级的输出电阻是后 级的信号源内阻，后级的输入电阻是前级的负载电阻。放大 电路的总增益为各级放大倍数的乘积；输入电阻是第一级电 路的输入电阻，输出电阻是最后一级电路的输出电阻。
5、复合管放大电路的分析可以等效成单管放大电路的分析。
模拟电子技术
ห้องสมุดไป่ตู้
双极型晶体三极管及其基本放大电路
晶体管的结构、原理及特性曲线→放大电路的分析方法→由 晶体管构成的三种基本放大电路→多级放大电路和复合管的 分析→放大电路的频率响应。 1、晶体管按照结构分成和两种，按材料分成硅管和锗管，由 于硅管的温度特性较好，所以硅管应用广泛。 晶体管有三种工作状态：
多级放大电路的级数越多，通频带越窄。
模拟电子技术
由于电路中的电抗元件对不同频率的输入信号呈现的电抗值 不同，电路的电压放大倍数是信号频率的函数，即频率响应。 频率响应分为幅频特性和相频特性，可以用波特图表示。
6、单级放大电路的频率响应：在中频段基本与频率无关；在低 频段，电压放大倍数随频率的降低而减小，输出电压与输入 电压之间的相移也发生变化；在高频段，电压放大倍数随频 率的升高而减小，相移也发生变化。
2、放大电路的分析方法有图解法和微变等效模型法两种。图解 法主要用来分析失真和静态工作点，工程计算中主要使用微 变等效模型法。 晶体管的模型有两种，低频为h参数等效模型，高频为混合π 模型。 分析放大电路的步骤为先直流，后交流。即先用直流通路计 算静态工作点，后画出交流通路，用低频小信号模型计算电 压放大倍数、输入电阻和输出电阻等交流参数。 由于静态工作点影响电路的性能，故实用放大电路都要有静 态工作点稳定的措施。
第三章 BJT双极型晶体管
第三章 双极型晶体管
中国计量学院光电学院
晶体管——transistor 它是转换电阻transfer resistor的缩写 晶体管就是一个多重结的半导体器件 通常晶体管会与其他电路器件整合在一起， 以获得电压、电流或是信号功率增益
双极型晶体管（bipolar transistor）
IC 0 I E ICBO
(10)
理想BJT的静态特性
何谓静态？
静态电流 电压特性 各端点的电流方程式
五点假设
意味什么？
（1）晶体管中各区域的浓度为均匀掺杂； （2）基区中的空穴漂移电流和集基极反向 饱和电流可以忽略； （3）载流子注入属于小注入； （4）耗尽区中没有产生-复合电流； （5）晶体管中无串联电阻。 用途：为推导理想晶体管电流、电压表达 式做准备！
从这个方程中可以看出，少数载流子分布趋近于一条直线。
那么整体PNP晶体管在放大模式下的少子分布究竟如何呢？
类似于基区的求解，可以求出发射区和集电区中的少子分布。
发射区和集电区中性区域的边界条件为：
nE ( x xE ) nE 0 e q VCB nC ( x xC ) nC 0 e
注意
载流子浓度 exp[(载流子能量) / kT ]
qVbi nn 0 n p 0 exp( ) kT qVbi p p 0 pn 0 exp( ) kT
热平衡时的PN结载流子浓度
基本上，假设在正向偏压的状况下，空穴由 发射区注入基区，然后这些空穴再以扩散的 方式穿过基区到达集基结，一旦我们确定了 少数载流子的分布（即N区中的空穴），就 可以由少数载流子的浓度梯度得出电流。
基区输运 系数
发射效率
中国计量学院光电学院
晶体管——transistor 它是转换电阻transfer resistor的缩写 晶体管就是一个多重结的半导体器件 通常晶体管会与其他电路器件整合在一起， 以获得电压、电流或是信号功率增益
双极型晶体管（bipolar transistor）
IC 0 I E ICBO
(10)
理想BJT的静态特性
何谓静态？
静态电流 电压特性 各端点的电流方程式
五点假设
意味什么？
（1）晶体管中各区域的浓度为均匀掺杂； （2）基区中的空穴漂移电流和集基极反向 饱和电流可以忽略； （3）载流子注入属于小注入； （4）耗尽区中没有产生-复合电流； （5）晶体管中无串联电阻。 用途：为推导理想晶体管电流、电压表达 式做准备！
从这个方程中可以看出，少数载流子分布趋近于一条直线。
那么整体PNP晶体管在放大模式下的少子分布究竟如何呢？
类似于基区的求解，可以求出发射区和集电区中的少子分布。
发射区和集电区中性区域的边界条件为：
nE ( x xE ) nE 0 e q VCB nC ( x xC ) nC 0 e
注意
载流子浓度 exp[(载流子能量) / kT ]
qVbi nn 0 n p 0 exp( ) kT qVbi p p 0 pn 0 exp( ) kT
热平衡时的PN结载流子浓度
基本上，假设在正向偏压的状况下，空穴由 发射区注入基区，然后这些空穴再以扩散的 方式穿过基区到达集基结，一旦我们确定了 少数载流子的分布（即N区中的空穴），就 可以由少数载流子的浓度梯度得出电流。
基区输运 系数
发射效率
第三章双极型晶体管
(a)理想一维p-n-p双级型集体管
+
VEC
-
E+
发射区 基区 集电区
P
n
P
+C
VEB
VCB
-B-
(a)理想一维p-n-p双级型集体管
E
E
IE +-
发V射E区B
P
+ VEC - IC
VCE
基区
-n +
集I电PBV区B+C
-
C
C
VBE
+ B+
VBC
(b)p-n-p双 级 型B集 体 管 的 电 路 符 号
}
IB IE IC IE n (IE p IC ) pICn
IB
晶体管中有一项重要的参数， 称为共基电流增益，定义为
空穴电流 和空穴流
图 4.5
0
I Cp IE
因此，得到
0＝ IEpI＋ CpIEn＝ IEpI＋ EpIEnIIC Ep p
集电区 (P)
}I CP
IC
ICn
电子电流 电子流
3.1 双极型晶体管的工作原理
1、双极型晶体管结构
双极型晶体管是最重要的半导体器件之一，在高速电路、模拟电路 、功率放大等方面具有广泛的应用。双极型器件是一种电子与空穴皆参 与导通过程的半导体器件，由两个相邻的耦合p-n结所组成，其结构可为 p-n-p或n-p-n的形式。
如 图 为 一 p-n-p 双 极 型 晶 体 管 的透视图，其制造过程是以p型半 导体为衬底，利用热扩散的原理 在p型衬底上形成一n型区域，再 在此n型区域上以热扩散形成一高 浓度的p＋型区域，接着以金属覆 盖p＋、n以及下方的p型区域形成 欧姆接触。
+
VEC
-
E+
发射区 基区 集电区
P
n
P
+C
VEB
VCB
-B-
(a)理想一维p-n-p双级型集体管
E
E
IE +-
发V射E区B
P
+ VEC - IC
VCE
基区
-n +
集I电PBV区B+C
-
C
C
VBE
+ B+
VBC
(b)p-n-p双 级 型B集 体 管 的 电 路 符 号
}
IB IE IC IE n (IE p IC ) pICn
IB
晶体管中有一项重要的参数， 称为共基电流增益，定义为
空穴电流 和空穴流
图 4.5
0
I Cp IE
因此，得到
0＝ IEpI＋ CpIEn＝ IEpI＋ EpIEnIIC Ep p
集电区 (P)
}I CP
IC
ICn
电子电流 电子流
3.1 双极型晶体管的工作原理
1、双极型晶体管结构
双极型晶体管是最重要的半导体器件之一，在高速电路、模拟电路 、功率放大等方面具有广泛的应用。双极型器件是一种电子与空穴皆参 与导通过程的半导体器件，由两个相邻的耦合p-n结所组成，其结构可为 p-n-p或n-p-n的形式。
如 图 为 一 p-n-p 双 极 型 晶 体 管 的透视图，其制造过程是以p型半 导体为衬底，利用热扩散的原理 在p型衬底上形成一n型区域，再 在此n型区域上以热扩散形成一高 浓度的p＋型区域，接着以金属覆 盖p＋、n以及下方的p型区域形成 欧姆接触。
双极性晶体管的基本放大电路
双极性晶体管的基本放大电路在现代电子技术的发展中，晶体管是一种常见且重要的电子器件。
作为一种用于放大信号和控制电流的半导体器件，晶体管在各类电子设备中起着至关重要的作用。
而双极性晶体管就是其中一种常见的晶体管。
本文将介绍双极性晶体管的基本放大电路原理，以及其在实际应用中的重要性。
首先，让我们来了解一下双极性晶体管的基本结构。
双极性晶体管通常由三层半导体材料构成，其中两个外层为P型半导体，中间一层为N型半导体。
这三层分别被称为发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
通过外接电路的作用，可以控制基极和发射极之间的电流，进而调节集电极和发射极之间的电流。
在基本放大电路中，双极性晶体管起到了信号放大的关键作用。
下面我们以共射极放大电路为例来介绍双极性晶体管的放大原理。
在共射极放大电路中，双极性晶体管的基极通过一个输入源与负载电阻相连，而发射极与地连接。
集电极则接在一个电源上。
当输入信号施加到基极时，双极性晶体管的发射极电流将受到控制，从而产生集电极电流的变化。
这种变化使得输出信号经过负载电阻时产生相应的增益，从而实现信号的放大作用。
在共射极放大电路中，双极性晶体管的工作状态可以通过其静态工作点来描述。
静态工作点是指在无输入信号时，双极性晶体管的集电极电流和基极电流的大小。
通过适当选择电阻和电源电压，可以使双极性晶体管处于饱和区或截止区工作。
当输入信号施加到基极时，双极性晶体管的工作状态将发生变化，进而产生不同程度的集电极电流变化，实现信号的放大。
双极性晶体管的基本放大电路广泛应用于各类电子设备中。
在广播电视接收机中，它被用来放大无线电频率信号，使其能够被扬声器播放出来。
在音响设备中，它被用来放大音频信号，使得音乐声能够有足够的音量。
在计算机的中央处理器中，它被用来放大控制信号，使得处理器能够按照指令正确运行。
总结而言，双极性晶体管的基本放大电路是一种重要的电子技术应用。
双极型晶体管及其基本放大电路
第三章 双极型晶体管及 其基本放大电路
郭圆月 2014年10月9日
本章主要内容
§3.1 双极型晶体管 §3.2 BJT基本放大电路直流分析方法 §3.3 BJT基本放大电路交流分析方法 §3.4 三种组态放大器的中频特性
§3.5 单级共发放大器的频率特性
§3.6 多级放大电路
集电区 P N 基极 b
N
c
集电结 基区 发射结 发射区 b e 符号
N P
发射极 e
(b)PNP 型
线性电子
6
二、 晶体管的电流放大原理
以 NPN 型三极管为例讨论
c N b P
表面看
c
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。
b
不具备 放大作用
N
e
7
e
线性电子
（1） 三极管放大条件
线性电子
2
§3.1 双极型晶体管
1. 结构与功能 2. 放大工作原理
3. Ebers-Moll数学模型
4. 静态工作伏安特性曲线 5. 主要参数
线性电子
3
一、晶体管的结构
双极型晶体管(BJT)：又称半导体三极管、晶体三极管 为什么有孔？
小功率管 中功率管 X：低频小功率管 D：低频大功率管
大功率管
IC = ICn + ICBO
IC
ICBO 称反向饱和电流
c ICn
ICBO
IB
b
IBn
Rc
IB=IBn+IEp - ICBO I E =I C +I B
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
郭圆月 2014年10月9日
本章主要内容
§3.1 双极型晶体管 §3.2 BJT基本放大电路直流分析方法 §3.3 BJT基本放大电路交流分析方法 §3.4 三种组态放大器的中频特性
§3.5 单级共发放大器的频率特性
§3.6 多级放大电路
集电区 P N 基极 b
N
c
集电结 基区 发射结 发射区 b e 符号
N P
发射极 e
(b)PNP 型
线性电子
6
二、 晶体管的电流放大原理
以 NPN 型三极管为例讨论
c N b P
表面看
c
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。
b
不具备 放大作用
N
e
7
e
线性电子
（1） 三极管放大条件
线性电子
2
§3.1 双极型晶体管
1. 结构与功能 2. 放大工作原理
3. Ebers-Moll数学模型
4. 静态工作伏安特性曲线 5. 主要参数
线性电子
3
一、晶体管的结构
双极型晶体管(BJT)：又称半导体三极管、晶体三极管 为什么有孔？
小功率管 中功率管 X：低频小功率管 D：低频大功率管
大功率管
IC = ICn + ICBO
IC
ICBO 称反向饱和电流
c ICn
ICBO
IB
b
IBn
Rc
IB=IBn+IEp - ICBO I E =I C +I B
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
第三章讲义双极型晶体管
发射区少子空穴寿命 p 随着俄歇复合的增加而降低。
A Cn1n02 NS， i 俄歇复合寿命
111
p T A
俄歇复合
通过复合中心复合
少子空穴寿命缩短使注入到发射区的空穴增加，发射效率↓。
3.基区表面复合
表面复合对基区输运系数的影响可表示为
0 *IneIIn rb eIsb1IIn rb eIIn sb e
3.3.4影响电流放大系数的因素
1. 发射结势垒复合对电流放大系数的影响
Ine
Ine
1
Ie IneIpeIre 1Ipe Ire
Ine Ine
考虑势垒复合
电流Ire后，小 电流下的电流
放大系数降低，
大电流下Ire可 以忽略。
2. 发射区重掺杂效应对电流放大系数的影响
发射区过重的掺杂不仅不能提高发射效率，反而使发射效率降低
E、得到共基极和共射极 电流放大系数
3.3 晶体管的直流电流增益
四、电流增益 （1）发射效率
1
1
1 pB N BWB 1 E WB
nE N EWE
B WE
其 中 平 均 杂 质 浓 度 ：N B
1 WB
WB 0
N
B
x
dx
1 0
N E WE N WE E x dx
3.3 晶体管的直流电流增益
3.3 晶体管的直流电流增益
二、电流密度分布函数
jnBxqD L n n B B nB 0
eqV bekT1ch W L Bn Bx eqV bckT1ch L x nB shW BL nB
jn E jn B0 q D L n n B B n B 0 e q V b ek T 1 c th W L n B B e q V b ck T 1 c s c h W L n B B
《模拟电子技术基础》第3章 双极型晶体管及其基本放大电路
3.2 双极型晶体管
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
2.输出特性曲线—— iC=f(uCE) IB=const
以IB为参变量的一族特性曲线
(1)当UCE=0V时，因集电极无收集
作用，IC=0；
(2)随着uCE 的增大，集电区收集电
子的能力逐渐增强，iC 随着uCE 增加而
增加；
(3)当uCE 增加到使集电结反偏电压
电压，集电结应加反向偏置电压。
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
1. 晶体管内部载流子的传输
如何保证注入的载流
子尽可能地到达集电区？
P
N
IE=IEN + IEP
IEN >> IEP
IC= ICN +ICBO
ICN= IEN – IBN
IEN>> IBN
ICN>>IBN
N
IEP
IE
3. 晶体管的电流放大系数
(1) 共基极直流电流放大系数
通常把被集电区收集的电子所形成的电流ICN 与发射极电流
IE之比称为共基电极直流电流放大系数。
ത
I CN
IE
由于IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN，且ICN>> IBN，ICN>>IEP。通常ത
的值小于1，但≈1，一般
ത
为0.9-0.99。
ത
3.2 双极型晶体管
3.2.3 晶体管的电流放大作用
3. 晶体管的电流放大系数
(2) 共射极直流电流放大系数
I C I CN I CBO I E I CBO ( I C I B ) I CBO
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fα f T 0 fβ
3. 极限参数 (1) 集电极最大允许电流 ICM 当集电极电流增加到一定程度， 就要下降，使 值明显 减小所对应的IC称为集电极最大允许电流ICM。 (2) 集电极最大允许功率损耗PCM pC= iC×uCE ，PCM表示集电结上最大允许耗散功率。
(3) 反向击穿电压 反向击穿电压表示晶体管电极间承受反向电压的能力。
ic ib VT uo C ib VT uo ui uo ie E E ie VT ic C
B ui
B ui
E CE
C CC
B CB
晶体管的三种组态
3.2.3 晶体管的电流放大作用
双极型晶体管在制造时，要求发射区的掺杂浓度大， 基区掺杂浓度低并要制造得很薄，集电区掺杂浓度低，且 集电结面积较大。从结构上看双极型晶体管是对称的，但 发射极和集电极不能互换。 1. 晶体管内部载流子的传输 双极型晶体管在工作时一定要加上适当的直流偏置电 压。若在放大工作状态：发射结加正向电压，集电结加反 向电压。现以 NPN型晶体管的放大状态为例，来说明晶 体管内部的电流关系。
mA
限流电阻
U V b - (BR)CBO + 限流电阻
+
U(BR)CEO
由晶体管的极限参数PCM、ICM和U(BR)CEO确定了晶体 管的过损耗区、过流区和击穿区。使用晶体管时，应避免 使其进入上述三个区域，保证晶体管工作在安全工作区。
i C / mA
ICM 过流区
过 PCM 损 耗 区
作 区
截止区
其中 I CEO 称为晶体管的穿透电流
其中 I CEO 很小，可以忽略
IC IB
1 ，它描述了晶体管的电流放大作用。
3.2.4 晶体管的共射特性曲线
共发射极接法晶体管的特性曲线包括： 输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const 输出特性曲线—— iC=f(uCE) iB=const iB是输入电流，uBE是输入电压。
2. 温度对输入特性曲线的影响 当温度升高时，输入特性曲线左移， uBE减小，大约温度 每增加1℃，uBE的绝对值减小2~2.5mV。
3. 温度对输出特性曲线的影响 当温度升高时，晶体管的输出特性曲线上移且间距变大， 穿透电流 ICEO增加，增加， IC增加。
3.2.7 晶体管的型号及封装
1. 晶体管的型号
e c 2.U(BR) EBO——集电极开路时发射结的击穿电压。 + b
V
- mA +
限流电阻
- mA + 3.U(BR)CEO——基极开路集电极和发射极间的击穿电压。 e c 对于U(BR)CER表示BE间接有电阻，U(BR)CES表示BE间是短 c + b V 路的。几个击穿电压在大小上有如下关系 U(BR)EBO e U(BR)CBO≈U(BR)CES＞U(BR)CER＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
60
放大区——iC平行于uCE 1 20 μA 截止区 轴的区域，曲线基本平行 区 I B =0 μA 等距。 此时，发射结正 I CEO uCE / V O 3 6 9 12 偏，集电结反偏，电压大 输出特性曲线的分区 于0.7 V左右(硅管) 。
2
大
40 μA
3.2.5 晶体管的主要参数
晶体的参数分为三大类: 直流参数、交流参数、极限参数 1. 直流参数 (1) 直流电流放大系数 ①共发射极组态直流电流放大系数 对共射组态的电流放大系数， 3 在UCE不变的条件下，输出 ICQ 集电极电流ICQ与输入基极 2 电流IBQ之比，定义： 1
iC是输出电流，uCE是输出电压。
VCC Rc Rb iC uBE iB iE CE uCE
共发射极接法的电压-电流关系
1. 输ห้องสมุดไป่ตู้特性曲线 输入特性曲线—— iB=f(uBE) uCE=const (1) UCE=0V，iB和uBE和呈指 数关系，类似于半导体 二极管的特性。 (2) 当UCE增加时，集电结收 集电子能力增加，曲线 右移。
国家标准对半导体三极管的命名如下: 用字母表示同一型号中的不同规格 3 D G 110 B 用数字表示同种器件型号的序号 用字母表示器件的种类 用字母表示材料 三极管
第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
e b
- mA +
c
V
限流电阻
- mA +
b c e
V
限流电阻
+ -
+ -
(a) U (BR)CBO
(b) U(BR)CES
- mA +
b c e
限流电阻
- mA +
b c e
V
限流电阻
Rb
+ V -
+ -
(c) U (BR)CER
(d) U(BR)CEO
晶体管击穿电压的测试电路
1.U(BR)CBO——发射极开路时的集电结击穿电压。下标 BR代表击穿之意，是Breakdown的字头，CB代表集电极和 基极，O代表第三个电极E开路。
iC iE
U CB CONST
当ICBO和ICEO很小时， ≈、 ≈，可以不加区分。 (2) 特征频率fT 晶体管的 值不仅仅与工作电流有关，而且与工作 频率有关。由于结电容的影响，当信号频率增加时，晶 体管的 值将会下降。当 下降到 1 时所对应的频率称为 特征频率，用fT表示。
双极型晶体管的型号和主要参数
2. 晶体管的封装
小、中功率晶体管图片(金属圆壳封装)
小、中功率晶体管图片(塑封)
大功率晶体管图片
3.3 放大的概念和放大电路的性能指标
3.3.1 放大的概念
基本放大电路一般是指由晶体管与其它电路元件所 组成的放大电路。
1. 放大电路主要用于放大微弱信号，输出电压或电流在幅 度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。
(2) 极间反向电流
I CQ I CEO I EQ
I CQ I EQ
① 集电结的反向饱和电流ICBO
ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流。
② 穿透电流ICEO ICEO是基极开路时集电极与发射极之间的穿透电流。
ICEO=（1+ ）ICBO
2. 交流参数
(1) 交流电流放大系数
①共发射极交流电流放大系数
IE+ICBO= (IC+IB)+ICBO
I B I CBO I B IC 1 1 1
(2) 共发射极直流电流放大系数
称为共射极直流电流放大系数。
令
则
＝ 1 I C I B 1 ）I CBO＝I B I CEO （＋
I CEO＝（＋）I CBO 1
I C I B
I C mA
u CE CONST
f e d Q c b a
2
60A 50A 40A 30A 20A
在共射接法输出特 性曲线上，通过垂直于 X 轴的直线求取iC/iB。
IC
IB
1
I B 10A
0 2 4 6 8 10 12
UCE V
在输出特性曲线上求β
② 共基极交流电流放大系数
4
iC / mA 100μA 80 μA
Q
IBQ
60 μA 40 μA 20 μA IB =0
I CQ I CEO I BQ
I CQ I BQ
u CE CONST
ICEO
O 3 6 9
12
uC E / V
输出特性曲线
②共基极组态直流电流放大系数
称为共基极直流电流放大系数。
e c
且有IEN>>IEP
IBN
VEE
b
电子
IB
空穴
VCC
IB= IEP + IBN - ICBO
3. 晶体管的电流放大系数 (1) 共基极直流电流放大系数
称为共基极直流电流放大系数。它表示最后达到集电极
的电子电流ICN与总发射极电流IE的比值。
I CN IE
ICN与IE相比，因ICN中没有IEP和IBN，所以 1且 1 IC=ICN+ICBO=
2. 晶体管电极电流的关系 发射极电流：IE= IEN+IEP 集电极电流：IC=ICN+ICBO ICN=IEN-IBN 基极电流： 且有IEN>> IBN ， ICN>>IBN IB=IEP+IBN-ICBO P N N IC= ICN +ICBO IE所以，发射极电流又可以写成 =IEN + IEP IEP ICN= IEN - IBN 且IEN >> IEP IE IC IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN I )+(I I －I =(ICN+ICBOEN BN+IEPCN CBO)=IC+IB e c R ICBO R
3.2 双极型晶体管
3.2.1 晶体管的结构和类型
双极型晶体管有两种结构，NPN型和PNP型。 NPN型
NPN型 e
PNP型
PNP型 N c e P N
c b
c
P c
bN
P
be
NPN型
晶体管的两种结构
e PNP型
b
晶体管符号中的短粗线代表基极，发射极的箭头方 向，代表发射极加正向偏置时电流的方向。
如何保证注入的载流 子尽可能地到达集电区？ IE=IEN + IEP 且IEN >> IEP