模电三极管讲解ppt课件
合集下载
模电1-3场效应三极管ppt课件
1.结型场效应三极管JFET (Junction type Field Effect Transistor)
2.绝缘栅型场效应三极管IGFET
( Insulated Gate Field Effect Transistor)
IGFET也称金属氧化物半导体三极管MOSFET
（Metal Oxide Semiconductor FET）
② 夹断电压UGS(off) (或UP) 夹断电压是耗尽型FET的参数，当uGS=UGS(off) 时, 漏极电流为零。
③ 饱和漏极电流IDSS 耗尽型场效应三极管, 当UGS=0时所对应的漏极 电流。
19
④ 输入电阻RGS 场效应三极管的栅源输入电阻的典型值，对于
结型场效应三极管，反偏时RGS约大于107Ω，对于 绝缘栅型场效应三极管, RGS约是109～1015Ω。
1.3 半导体场效应管
1.3.1结型场效应管 1.3.2绝缘栅场效应管 1.3.3场效应管的主要参数及电路模型 1.3.4双极型和场效应型三极管的比较
精选ppt课件2021
1
场效应三极管仅由一种载流子参与导电—单极型器件 用输入电压控制输出电流的的半导体器件—VCCS 从参与导电的载流子来分，有N沟道器件和P沟道器件 从场效应三极管的结构来划分，它有两大类
A. uGS=0V B. 0＜uGS＜UGS(th)
精选ppt课件2021
9
C. uGS>UGS(th) UGS(th) 称为开启电压
随着uGS的继续增加，iD将不断增加。在uGS=0V时iD=0，
只有当uGS＞UGS(th)后才会出现漏极电流，这种MOS管称为
增强型MOS管。
精选ppt课件2021
(2) 漏源电压对沟道的控制作用
模拟电子技术经典教程三极管ppt课件
普通vCES＝0.2V。
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
《模拟电子技术》课件晶体三极管1-1.
问题
1、如何根据三极管三个管脚的电位来判别 来判别管脚。（举例）
2、如何根据三极管流过三个管脚的电流来 判别来判别管脚。（举例）
3、如何用万用表来判别三极管的极性？
用数字万用表测量三极管 （1）用数字万用表的二极管档位测量三 极管的类型和基极b 判断时可将三极管看成是一个背靠背的PN结 ，按照判断二极管的方法，可以判断出其中一极为公共正极或公 共负极，此极即为基极b。对NPN型管，基极是公共正极；对PNP 型管则是公共负极。因此，判断出基极是公共正极还是公共负极 ，即可知道被测三极管是NPN或PNP型三极管。 （2）发射极e和 集电极c的判断 利用万用表测量β（HFE）值的档位，判断发射极e 和集电极c。将档位旋至HFE基极插入所对应类型的孔中，把其于 管脚分别插入c、e孔观察数据，再将c、e孔中的管脚对调再看数 据，数值大的说明管脚插对了。 （3）判别三极管的好坏 测试时 用万用表测二极管的档位分别测试三极管发射结、集电结的正、
2.1 BJT的结构简介
1、结构和符号
c
c
2、工作原理
b
b
由结构展开联想…
集电极
Collector c
基极 N
Base
bP
N
发射极
Emitter e
NPN e PNP e 3、实现条件
集电结(Jc)
外部条件 内部条件
Jc反偏
集电区ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构特点：
收集载流子(电子) 基区
复合部分电子 控制传送比例 发射区 发射载流子(电子)
掺杂浓度低于发射 区且面积大
掺杂浓度远低于发 射区且很薄
掺杂浓度最高
发射结(Je) Je正偏
c ICBO IB b
模拟电子技术1.3晶体三极管.ppt
大部分电子收集到集电区。若继续增大uCE ，ic也不可能 明显增大，即iB基本不变。
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
三极管PPT课件
一、三极管的基本结构
2021/6/24
它是通过一定的制作工艺，将两 个PN结结合在一起的器件，两个PN结 相互作用，使三极管成为一个具有控制 电流作用的半导体器件。
三极管可以用来放大微弱的信号
和作为无触点开关。
4
2.1.1 三极管的结构
2021/6/24
三极管的结构模型和符号
5
2.1.1 三极管的结构
2021/6/24
12
2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用
二、三极管的电流分配关系
（1）IC与IE的关系
α
=
IC IE
α 称为共基极直流电流放大系数 ，是
小于1且接近于1的值，一般为0.9-
0.99。
2021/6/24
13
2.1.3 三极管的电流分配关系 和电流放大作用
（2）IC与IB的关系
2021/6/24
24
2.1.4 三极管的伏安特性曲线
二、输出特性曲线
iCf uCEIB常数
2021/6/24
21 25
2.1.4 三极管的伏安特性曲线
（3）饱和区
工作条件：发射结正偏，集电结正偏。
工作特点：
① iC几乎不随iB变化,uCE略有增加，iC迅速上升。
②UCE很小，称之为饱和电压，用UCES表示。
19
2.1.4 三极管的伏安特性曲线
输入特性曲线的讨论：
（1）当UCE＜1V时
三极管的发射结、集电结均正偏，此时的三极 管相当于两个PN结的并联，曲线与二极管相似， 所以增大UCE时，输入曲线明显右移。
（2）当UCE≥1V时
发射结正偏、集电结反偏，此时再继续增大
UCE特性曲线右移不明显，不同的UCE输入曲线
模电课件：第三章三极管可编辑全文
外部条件：发射结正偏，集电结反偏。
1. 内部载流子的传输过程
发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
载流子的传输过程
3.1.2 BJT的电流分配与放大原理
以上看出，三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴)参与导电，故称为双极 型三极管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。
vce= -ic (Rc //RL) 因R为'L交= 流RL负∥载R线c，必过是Q点， 即交v流ce=负vC载E -电VC阻EQ。
ic= iC - ICQ
同时，交令流R负L =载Rc线//R是L 则有交交流流负输载入线为信号时
vQC点E -的V运CE动Q=轨-(迹iC -。ICQ ) RL
iC VCC Rc
3.1.3 BJT的特性曲线
1. 输入特性曲线
（以共射极放大电路为例）
iB=f(vBE) vCE=const
(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收
集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。
截止失真
注意：对于PNP管，由于是负电源供 电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。
# 放大区是否为绝对线性区？
3.3 图解 分析法
3.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区
②放大电路 的动态范围
放大电路要想 获得大的不失真输 出幅度，要求：
管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
• 首先，画出直流通路
IB
+ VBE-
1. 内部载流子的传输过程
发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子
（以NPN为例）
载流子的传输过程
3.1.2 BJT的电流分配与放大原理
以上看出，三极管内有两种载流子 (自由电子和空穴)参与导电，故称为双极 型三极管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。
vce= -ic (Rc //RL) 因R为'L交= 流RL负∥载R线c，必过是Q点， 即交v流ce=负vC载E -电VC阻EQ。
ic= iC - ICQ
同时，交令流R负L =载Rc线//R是L 则有交交流流负输载入线为信号时
vQC点E -的V运CE动Q=轨-(迹iC -。ICQ ) RL
iC VCC Rc
3.1.3 BJT的特性曲线
1. 输入特性曲线
（以共射极放大电路为例）
iB=f(vBE) vCE=const
(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收
集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。
截止失真
注意：对于PNP管，由于是负电源供 电，失真的表现形式，与NPN管正好相反。
# 放大区是否为绝对线性区？
3.3 图解 分析法
3.3.2 动态工作情况分析
3. BJT的三个工作区
②放大电路 的动态范围
放大电路要想 获得大的不失真输 出幅度，要求：
管的输入输出特性曲线。
共射极放大电路
• 首先，画出直流通路
IB
+ VBE-
模电——三极管课件PPT
（一）晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断
• 提问： • ⑴图中位于左右两边的N区可以互相调换位子嘛？
– 答：通过之前对内部结构的分析得出，由于各区掺杂浓度不同以及各区的特 点，两个N区是不能互换的。
• ⑵晶体管只能有三个引脚嘛？ – 答：一般的只有三个引脚，但一些金属封装的大功率管就只有两个引脚，分 别为b,e极，c极为金属外壳。
放大状态的外部条件为发射结正偏，
集电结反偏。由此我们得出
Vbb<<Vcc
（四）三极管的输入和输出特性
• 一、共发射极输入特性曲线
•
集射极之间的电压VCE一
定时，发射结电压VBE与基极
电流IB之间的关系曲线。
三极管的输入特性
（四）三极管的输入和输出特性
• 由图可见：
• 1．当V CE ≥2 V时，特性曲线基本重
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
何为发射结G正B为称偏基偏，极置集电电电源源结，又反偏？Rb为基极电阻
V为三极管R阻c。为集电极G电C为集源电极电
三极管电源的接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
三极管在电路中的三种基本连接方式：
• 共射极连接法
共基极连接法
共集电极连接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
小变化不失真的放大输入。
（二）晶体三级管的电流放大作用
• 三极管放大原理 • 三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。 • 即三极管放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 • 切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 • 放大的条件 • 内部：发射区杂质浓度远大与基区杂质浓度，且基区很薄，集电结面积大（即各区特点） • 外部：发射结正偏，集电结反偏 • 何为发射结正偏，集电结反偏？
《模拟电路三极管》PPT课件
2.集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO和ICBO有如下关系 ICEO=（1+ ）ICBO 相当基极开路时，集电极和发射极间的反向
饱和电流，即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应 的Y坐标的数值。如图01.09所示。
精选ppt
23
精选ppt
24
(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 =IC/IBvCE=const
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
精选ppt
33
表01.01 双极型三极管的参数
参数 型号
PCM
I CM
mW mA
3AX31D 125 125
精选ppt
2
1.4.1双极型半导体三极管的结构
双极型半导体三极管的结构有两种类型:NPN型和PNP型。
左边区称为发射区，电极称为发射极，用E或e表 示Emitter）；另一侧称为集电区和集电极，用C或 c表示Collector）。中间部分称为基区，连上电极称 为基极，用B或b表示Base）；
图 01.01 两种极性的双极型三极管
在放大区 值基本不变，可在共射接法输出
特性曲线上，通过垂 直于X 轴的直线求取 IC/IB。或在图01. 08上通过求某一点的
斜率得到。具体方
法如图01.10所示。
图01.10 在输出特性曲线上求β
精选ppt
25
2.共基极交流电流放大系数α
α=IC/IE VCB=const 当ICBO和ICEO很小时 ， ≈、 ≈，可以不加区分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发而射结被正收偏集， ， 发断形向射基区成区电I扩子CN散不。，
形成发射极电 流IEN。
.
6
2020/6/12
C IC B IB
E IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
.
7
2020/6/12
iB b 输入 回路
iC c
输出 回路
e (a)
iB b
iE
e
iE
e
iC c
c
b
(b)
0.4 0.8
iB f(vBE) | vCE 常数 .
vBE(V)
mA iC Vcc
vCE
11
(2) 输出特性
iB一定时vCE 与iC的关系 RB
iC(mA ) 此区域满4 足iC=iB 称为线性3 区（放大 区）。 2
1
2020/6/12
3 69 .
iCf(vCE) | iB 常数
iB A
V
I ICBO CN N
P
I IB=IEP+IBN-ICBO IEP
BN
R 进入P区的B 电子少部分与
基区的空穴复合I，B=I形EP+成IEN-ICN-ICBO
E 电流IBN ，多数扩散=IE到-IC集 。V 电结 EE
N+
IEN
IE=IEN+IEP ≈IEN
来的电子作 为集电结的
少 进V入子C集，C 电漂移结
第四章
双极结型三极管及放大电路基础
.
1
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 §4.1 半导体三极管(BJT)
§4.2 共射极放大电路 §4.3 放大电路的分析方法 §4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 §4.5 共集电极放大电路和共基极电路 §4.6 组合放大电路 §4.7 放大电路的频率响应
.
VBB
测试. 线路
10
2020/6/12
(1) 输入特性
vCE=0V
80
死区电 60
压，硅管 0.5V，锗
40
管0.2V。 20
2020/6/12
vCE一定时iB与vBE的关系
iB
A
vCE =0.5V RB
V
vBE
V
iB(A)
VBB
vCE 1V
工作压降： 硅管
vBE0.6~0.7V,锗管 vBE0.2~0.3V。
4
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
.
5
2020/6/12
4.1.2 放大状态下BJT工作原理
发射结正偏
前提条件：
1.BJT内部载流子的传输过程
集电结反偏
IC=ICN+ICBO
ICN=IEN-IBN
C
集电结反偏，有少
从基区扩散
子形成基的区反空穴向向电发流
B ICBO。射成区IEP的。扩散形
2
2020/6/12
§4.1 双极型晶体管(BJT)
4.1.1 晶体管的结构及类型
C NPN型
集电极
集电极 C PNP型
N
B
P
基极
N
P
B
N
基极
P
2020/6/12
E
发射极
.
E
发射极
3
BJT的结构特点
集电区： 面积较大
B
基极
2020/6/12
C 集电极
N P N
E
发射极
.
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
①共发射极交流电流放大系数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。 基极电流的变化量为iB，相应的集电极电流变化为iC，则共发 射极交流电流放大系数为：
iC v CE 常数
iB ②共基极交流电流放大系数
iC v CB 常数
iE
2020/6/12
.
17
例：VCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___ IIC B
1.5 37.5 0.04
IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2020/6/12
.
18
2.极间反向电流
(1)集电极-基极反向饱和电流ICBO
ICBO A
.
2020/6/12
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。
即：vCEvBE ， iB>iC，vCE0.3=ICEO 0 其它状态
2020/6/12
.
14
例：测量三极管三个电极对地电位如图 试判断三极管的工作状态。
8V
12V
3.3V
3.7V T 2V
T
3.7V T
3V
(a)
3V
(b)
3V
(c)
放大
截止
饱和
vBE
mA iC
Vcc
V
vCE
VBB
100A
80A
当vCE大 于一定
60A 40A
20A IB=0
的数值
时，iC只 与iB有关，
iC=iB。
12 vCE(V) 12
(2) 输出特性
iC(mA ) 4
此区域中vCEvBE, 集电结正偏， iB>iC，vCE0.3V 称为饱1和00区。A
3
此区域8中0:A
.
15
2020/6/12
4.1.4 晶体管的主要参数
1.
(1) 直流电流放大系数
①共发射极直流电流放大系数
IC ICEO
IB
IC/IB ②共基极直流电流放大系数
IC ICBO
IE
IC/IE
1
1
显然， <1，一般约为0.97~0.99。
.
16
2020/6/12
(2)交流电流放大系数
1
ICEO 1 ICBO(1)ICBO 1
IC IB
称为集电极与发射极间反向饱和电流
2020/6/12
IEIBIC(1)IB.
9
4.1.3 BJT的V-I特性曲线
BJT的V-I特性曲线能直观地描述各极间电压和电流的关系
1.共射极连接时的V-I输入特性
iB
mA iC
A
Vcc
RB
V vBE
V vCE
(c)
2020/6/12
(a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
.
8
2.BJT的电流分配关系
为了反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流IE的比例 关系，定义共基极直流电流放大系数为
I CN IE
ICICN ICBO
IC IEICBO ICIE
IEICIB
1 IC1IB1ICBO
反映BJT在共发射极连接时集电极电流IC受基极电流IB控 制的关系称为共发射极直流电流放大系数
vBE< 死60区电A压， 2
iB=0, 4iC0=ICAEO,
1
称为截2止0区A。
2020/6/12
3 69
iC f(vCE) | i. B 常数
IB=0 12 vCE(V)
13
输出特性三个区域的特点:
放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： iC=iB , 且 iC = iB
饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
19
(2) 集电极-射极反向饱和电流ICEO
穿透电流
集电结反 偏有ICBO
B
ICBO进入N 区，形成 IBE。
2020/6/12
ICEO= ICBO+ICBO ICEO受温度影响
很大，当温度上
C
升时，ICEO增加
ICBO IBE N
形成发射极电 流IEN。
.
6
2020/6/12
C IC B IB
E IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
.
7
2020/6/12
iB b 输入 回路
iC c
输出 回路
e (a)
iB b
iE
e
iE
e
iC c
c
b
(b)
0.4 0.8
iB f(vBE) | vCE 常数 .
vBE(V)
mA iC Vcc
vCE
11
(2) 输出特性
iB一定时vCE 与iC的关系 RB
iC(mA ) 此区域满4 足iC=iB 称为线性3 区（放大 区）。 2
1
2020/6/12
3 69 .
iCf(vCE) | iB 常数
iB A
V
I ICBO CN N
P
I IB=IEP+IBN-ICBO IEP
BN
R 进入P区的B 电子少部分与
基区的空穴复合I，B=I形EP+成IEN-ICN-ICBO
E 电流IBN ，多数扩散=IE到-IC集 。V 电结 EE
N+
IEN
IE=IEN+IEP ≈IEN
来的电子作 为集电结的
少 进V入子C集，C 电漂移结
第四章
双极结型三极管及放大电路基础
.
1
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 §4.1 半导体三极管(BJT)
§4.2 共射极放大电路 §4.3 放大电路的分析方法 §4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 §4.5 共集电极放大电路和共基极电路 §4.6 组合放大电路 §4.7 放大电路的频率响应
.
VBB
测试. 线路
10
2020/6/12
(1) 输入特性
vCE=0V
80
死区电 60
压，硅管 0.5V，锗
40
管0.2V。 20
2020/6/12
vCE一定时iB与vBE的关系
iB
A
vCE =0.5V RB
V
vBE
V
iB(A)
VBB
vCE 1V
工作压降： 硅管
vBE0.6~0.7V,锗管 vBE0.2~0.3V。
4
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
.
5
2020/6/12
4.1.2 放大状态下BJT工作原理
发射结正偏
前提条件：
1.BJT内部载流子的传输过程
集电结反偏
IC=ICN+ICBO
ICN=IEN-IBN
C
集电结反偏，有少
从基区扩散
子形成基的区反空穴向向电发流
B ICBO。射成区IEP的。扩散形
2
2020/6/12
§4.1 双极型晶体管(BJT)
4.1.1 晶体管的结构及类型
C NPN型
集电极
集电极 C PNP型
N
B
P
基极
N
P
B
N
基极
P
2020/6/12
E
发射极
.
E
发射极
3
BJT的结构特点
集电区： 面积较大
B
基极
2020/6/12
C 集电极
N P N
E
发射极
.
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
①共发射极交流电流放大系数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。 基极电流的变化量为iB，相应的集电极电流变化为iC，则共发 射极交流电流放大系数为：
iC v CE 常数
iB ②共基极交流电流放大系数
iC v CB 常数
iE
2020/6/12
.
17
例：VCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___ IIC B
1.5 37.5 0.04
IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2020/6/12
.
18
2.极间反向电流
(1)集电极-基极反向饱和电流ICBO
ICBO A
.
2020/6/12
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。
即：vCEvBE ， iB>iC，vCE0.3=ICEO 0 其它状态
2020/6/12
.
14
例：测量三极管三个电极对地电位如图 试判断三极管的工作状态。
8V
12V
3.3V
3.7V T 2V
T
3.7V T
3V
(a)
3V
(b)
3V
(c)
放大
截止
饱和
vBE
mA iC
Vcc
V
vCE
VBB
100A
80A
当vCE大 于一定
60A 40A
20A IB=0
的数值
时，iC只 与iB有关，
iC=iB。
12 vCE(V) 12
(2) 输出特性
iC(mA ) 4
此区域中vCEvBE, 集电结正偏， iB>iC，vCE0.3V 称为饱1和00区。A
3
此区域8中0:A
.
15
2020/6/12
4.1.4 晶体管的主要参数
1.
(1) 直流电流放大系数
①共发射极直流电流放大系数
IC ICEO
IB
IC/IB ②共基极直流电流放大系数
IC ICBO
IE
IC/IE
1
1
显然， <1，一般约为0.97~0.99。
.
16
2020/6/12
(2)交流电流放大系数
1
ICEO 1 ICBO(1)ICBO 1
IC IB
称为集电极与发射极间反向饱和电流
2020/6/12
IEIBIC(1)IB.
9
4.1.3 BJT的V-I特性曲线
BJT的V-I特性曲线能直观地描述各极间电压和电流的关系
1.共射极连接时的V-I输入特性
iB
mA iC
A
Vcc
RB
V vBE
V vCE
(c)
2020/6/12
(a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
.
8
2.BJT的电流分配关系
为了反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流IE的比例 关系，定义共基极直流电流放大系数为
I CN IE
ICICN ICBO
IC IEICBO ICIE
IEICIB
1 IC1IB1ICBO
反映BJT在共发射极连接时集电极电流IC受基极电流IB控 制的关系称为共发射极直流电流放大系数
vBE< 死60区电A压， 2
iB=0, 4iC0=ICAEO,
1
称为截2止0区A。
2020/6/12
3 69
iC f(vCE) | i. B 常数
IB=0 12 vCE(V)
13
输出特性三个区域的特点:
放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： iC=iB , 且 iC = iB
饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
19
(2) 集电极-射极反向饱和电流ICEO
穿透电流
集电结反 偏有ICBO
B
ICBO进入N 区，形成 IBE。
2020/6/12
ICEO= ICBO+ICBO ICEO受温度影响
很大，当温度上
C
升时，ICEO增加
ICBO IBE N