BJT及放大电路基础

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1、主讲：陈松低频电子技术第8~12次课（共32次课）14双极结型三极管及放大电路基础4.1BJT4.3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放大电路4.2基本共射极放大电路4.6组合放大电路4.7放大电路的频率响应*4.8单级放大电路的瞬态响应24.1BJT4.1.1BJT的结构简介4.1.2放大状态下BJT的工作原理4.1.3BJT的V-I特性曲线4.1.4BJT的主要参数4.1.5温度对BJT参数及特性的影响34.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)中功率管(c)大功率管(d)大功率管4半导体三极管的结构示

2、意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。4.1.1BJT的结构简介(a)NPN型管结构示意图(b)PNP型管结构示意图(c)NPN管的电路符号(d)PNP管的电路符号5集成电路中典型NPN型BJT的截面图4.1.1BJT的结构简介6三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。外部条件：发射结正偏集电结反偏4.1.2放大状态下BJT的工作原理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）由于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(Bipola

3、rJunctionTransistor)。IC=ICN+ICBOIE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程72.电流分配关系根据传输过程可知IC=ICN+ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般=0.90.99。IE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程8是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般>>1。根据IE=IB+ICIC=INC+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）2.电流分配关系93.三极管的三种组态共集

4、电极接法：集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法：基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法：发射极作为公共电极，用CE表示；BJT的三种组态10共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA，则iC=iE=-0.98mA，vO=-iC•RL=0.98V，当=0.98时，11综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。12vCE

5、=0VvCE=0VvCE1V4.1.3BJT的V-I特性曲线iB=f(vBE)vCE=const.(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。(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线（以共射极放大电路为例）共射极连接13饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。iC=f(vCE)iB=const.2.输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:截止区：iC接

6、近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。4.1.3BJT的V-I特性曲线14(1)共发射极直流电流放大系数=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const.1.电流放大系数4.1.4BJT的主要参数与iC的关系曲线(2)共发射极交流电流放大系数=iC/iBvCE=const.151.电流放大系数(3)共基极直流电流放大系数=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE(4)共基极交流电流放大系数αα=iC/iEvCB=const.当IC

7、BO和ICEO很小时，≈、≈，可以不加区分。4.1.4BJT的主要参数162.极间反向电流(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，集电结的反向饱和电流。4.1.4BJT的主要参数17(2)集电极发射极间的反向饱和电流ICEOICEO=（1+）ICBO4.1.4BJT的主要参数2.极间反向电流18(1)集电极最大允许电流ICM(2)集电极最大允许功率损耗PCMPCM=ICVCE3.极限参数4.1.4BJT的主要参数193.极限参数4.1.4BJT的主要参数(3)反向击穿电压V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反向击穿电压。V(BR)EB

8、O——集电极开路时发射结的反向击穿电压。V(BR)