1模拟课件双极型晶体管x

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1、《模拟电子技术基础课程教学辅助系统》是助教型多媒体课件，供教师上课使用。本课件2000年由高等教育出版社出版，2001年获国家教学成果二等奖。考虑版权问题，在尚未征得出版社同意之前，目前在网上只给出了封面、编辑界面示意图，以及一小部分课程内容。供评审专家和教师审阅。用鼠标点击左下方或右下方的播放按键，即可播放。按盘上的“”键，前进；按“”键后退；按“Esc”键，再用鼠标点击屏幕右上角的“”，可退出。在播动画时，如提示有病毒，可按“确定”键播放。2021/8/4半导体三极管有两大类型，一是双极型半导体

2、三极管二是场效应半导体三极管2.1双极型半导体三极管2.2场效应半导体三极管02半导体三极管双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，它由两个PN结组合而成，是一种CCCS器件。场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种VCCS器件。2021/8/42.1.1双极型半导体三极管的结构2.1.2双极型半导体三极管电流的分配与控制2.1.3双极型半导体三极管的电流关系2.1.4双极型半导体三极管的特性曲线2.1.5半导体三极管的参数2.1.6半导体三极管的型号2.1双极型半导体三极管202

3、1/8/42.1双极型半导体三极管的工作原理半导体三极管在英文中称为晶体管(Transister)，半导体三极管有两大类型，一是双极型半导体三极管(BJT)，二是场效应半导体三极管(FET)。双极型半导体三极管是由两种载流子参与导电的半导体器件，它由两个PN结组合而成，是一种电流控制电流源器件（CCCS）。场效应型半导体三极管仅由一种载流子参与导电，是一种电压控制电流源器件（VCCS）。2.1.1双极型半导体三极管的结构NPN型PNP型这是基极b这是发射极e这是集电极c这是发射结Je这是集电结Jc三极管的

4、符号短粗线代表基极,发射极的箭头方向,代表发射极电流的实际方向。双极型三极管的符号在图的下方给出，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的，实际上发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。2.1.2双极型半导体三极管的电流分配关系双极型三极管在制造时，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。从结构上看双极型三极管是对称的，但发射极和集电极不能互换。双极型

5、半导体三极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型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部载流子的运动关系，见下图。IENICNIEPICEOIEICIBIBN注意图中画的是载流子的运动方向，空穴流与电流方向相同；电子流与电流方向相反。为此可确定三个电极的电流IE=IEN+IEP且IEN>>IEPIC=ICN+ICBOICN=IEN-IBNIB=IEP+IBN-ICBO由此可写出三极管三个电极的电流IENICNIEPICEOIEICIBIBN

6、IE=IEN+IEP且IEN>>IEPIC=ICN+ICBOICN=IEN-IBNIB=IEP+IBN-ICBO发射极电流：IE=IEN＋IEP且有IEN>>IEP集电极电流：IC=ICN+ICBOICN=IEN-IBN且有IEN>>IBN，ICN>>IBN基极电流：IB=IEP+IBN－ICBO所以，发射极电流又可以写成IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)=IC+IB从以上分析可知，对于NPN型三极管，集电极电流和基极电流是流入三极管，发射极电

7、流是流出三极管，流进的电流等于流出的电流。由以上分析可知，发射区掺杂浓度高，基区掺杂浓度低且很薄，是保证三极管能够实现电流放大的关键。若两个PN结对接，相当基区很厚，所以没有电流放大作用，基区从厚变薄，两个PN结演变为三极管，这是量变引起质变的又一个实例。动画2-1问题1：除了从三极管的电流分配关系可以证明IE=IC+IB。还可以通过什么方法加以说明？问题2：为什么当温度升高时，三极管将失去放大作用？从物理概念上加以说明。2.1.3双极型半导体三极管的电流关系2.1.3.1三种组态双极型三极管有三个电极，

8、其中两个可以作为输入,两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态，如共发射极接法，也称共发射极组态，简称共射组态，见下图。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；共集电极接法，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。2.1.3.2三极管的电流放大系数1.共基极直流电流放大系数电流放大系数，一般来说是指输出电流与输入电流的比。由于组态不同，三极管的输入电极和输出电