模拟电子技术基础教学课件 作者 王晓兰 电子课件 第2章-1.ppt

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1、共47页第1页第2章双极结型晶体管及基本放大电路2.1双极结型晶体管2.2放大的基本概念和放大电路的主要性能指标2.3基本共射放大电路的工作原理2.4放大电路的分析2.5放大电路静态工作点的稳定2.6共集电极和共基极放大电路2.7三极管基本放大电路的派生电路共47页第2页2.1双极结型晶体管2.1.1双极结型晶体管结构及类型2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用2.1.3双极结型晶体管的电压电流特性2.1.4双极结型晶体管的主要参数共47页第3页2.1.1双极结型晶体管结构及类型晶体管的历史:19

2、47年,约翰·巴因(JohnBardeen),威廉·肖特基(WilliaShockley),和沃特·布拉顿(WalterBrattain)在贝尔实验室成功地制造出第一个晶体管。开始了从1950年至1960年的第一次电子技术革命。1958年发明的集成电路,使运算放大器成为了一种最广泛使用的电子电路。二极管是一个两端器件，不能放大电流或电压。晶体管是一个三端器件，晶体管与其他电路元件能够放大电流和电压，或获得增益。共47页第4页晶体管结构，两种类型：NPNPNP.发射结(Je)集电结(Jc)基极，用B

3、或b表示（Base）发射极，用E或e表示（Emitter）；集电极，用C或c表示（Collector）。发射区(EmitterRegion)集电区(collectorRegion)基区(BaseRegion)三极管符号(Symbol)2.1.1双极结型晶体管结构及类型共47页第5页2.1.1双极结型晶体管结构及类型共47页第6页2.1.1双极结型晶体管结构及类型晶体管的类型（分类）从结构上分:NPN晶体管和PNP晶体管从频率特性上分：低频管和高频管从功率上分：大功率晶体管、中功率晶体管和低功率晶体

4、管从材料上分:硅材料晶体管和锗材料晶体管共47页第7页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用通过外加合适的电压,使晶体管工作在放大区:即:发射结正向偏置，集电结反向偏置。集电极电位最高发射极电位最低共47页第8页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用1.晶体管内部载流子的运动1）射极电流：发射区电子向基区扩散形成的电子电流：基区的空穴向发射区扩散形成的空穴电流：电子在基区内复合形成电子电流：集电区收集发射区的电子形成电子电流：集电结少子漂移形成的电流共47页第9页2.1.2双极结型晶体管的电流放大

5、作用2）集电极电流共47页第10页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用3）基极电流共47页第11页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用2.晶体管的电流放大系数为共射直流电流放大系数，是双极型晶体管的一个重要参数。其值通常在50-300范围内,但对于一些专用器件来说β可能更小或更大。共47页第12页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用如果把双极型晶体管作为一个节点，通过基尔霍夫电流定律，有如果晶体管工作在放大区，则：得到发射极和基极电流之间的关系为:2.晶体管的电流放大系数共47页第13页2.

6、1.2双极结型晶体管的电流放大作用为共基直流电流放大系数，严格来说总是小于1,但很接近1。例如,2晶体管的电流放大系数共47页第14页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用发射结正向偏置，集电结反向偏置。集电极电位最低，发射极电位最高，基极电位位于二者之间。晶体管工作在放大区，上述的电流关系对应成立，只是各极的电流实际方向和NPN管相反。3.PNP晶体管的电流放大作用共47页第15页2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用[例2-1-1]假设晶体管工作在放大区，共射极电流增益基极电流。计算集电极和发

7、射极电流。解:集电极和发射极电流几乎相等，共基极电流增益几乎是1。共47页第16页小结2.1.2双极结型晶体管的电流放大作用共47页第17页2.1.3双极结型晶体管的电压电流特性电流-电压特性:1）输入特性2）输出特性对不同的接法，具体含义不同。共47页第18页2.1.3双极结型晶体管的电压电流特性1．输入特性（1）当时，相当于集电极和发射极直接短接，发射结和集电结并联，输入特性和正向偏置的PN结的特性类似。以共射接法为例。共47页第19页(2)当，集电结反向偏置，电子在基区复合的机会相对减小。对

8、相同的，减小，与时的曲线相比，曲线向右移动2.1.3双极结型晶体管的电压电流特性共47页第20页2.1.4双极结型晶体管的主要参数(3)当，集电结反向偏置，集电区的电场已足够强，再增大，对几乎没有影响，因此特性曲线不再明显右移而基本重合。共47页第21页饱和区：iC明显受控制的区域，该区域内，一般(硅管)。发射结正偏，集电结正偏。输出特性曲线的三个区域:截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。小于死区电压，集电结反偏。放大区：iC平行于轴的区域，曲线基本平行等距。发射结