模拟电路及技术基础课件-2-双极型晶体管及其放大电路.ppt

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1、第二章双极型晶体管及其放大电路模拟电子技术基础1第二章基本放大电路§2.1双极型晶体管的工作原理§2.2晶体管伏安特性曲线及参数§2.3晶体管工作状态分析及偏置电路§2.4放大器的组成及性能指标§2.5放大器图解分析法§2.6放大器交流等效电路分析法§2.7共集电极放大器和共基极放大器§2.8放大器的级联22.1.1基本结构BECNNP基极base发射极emitter集电极collectorNPN型PNP集电极基极发射极PNP型§2.1双极型晶体管的工作原理(bipolarjunctiontransistor)CEB3BECIBIEIC

2、NPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管4BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高5BECNNP基极发射极集电极发射结集电结两种结构三个区两个PN结三个极四种偏置组合三种组态62.1.2电流放大原理BECNNPEBRBECIE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBN，多数扩散到集电结。直流偏置发射结加正向电压集电结加反向电压RC发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IEN。IBN基区空穴向发射区的扩散形成IEP,可忽略。IEP一、载流子传输过程7RCBECNN

3、PEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIC=ICN+ICBOIBNICN从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移进入集电结而被收集，形成ICN。8IB=IBN-ICBOIBBECNNPEBRBECIEICBOICNIC=ICN+ICBOIBNIEIEN=IBN+ICNRC9ICN与IBN之比称为共发射极直流电流放大倍数含义：基区复合一个电子，则有个扩散到集电区。范围：20~200二、电流分配关系IC=ICN+ICBOIB=IBN-ICBOIEIEN=IBN+ICN10IC=ICN+ICBOICN=IC-

4、ICBO定义：，称为穿透电流IB=0ICIB=IBN-ICBO11忽略ICEO，有当β>>1时，IC≈IE12共基极直流电流放大倍数一般约为0.97~0.9913IBBECNNPEBRBECIEICNIBNRC三、晶体管的放大作用14开关工作BE结BC结工作状态正偏正偏反偏反偏正偏反偏反偏正偏饱和截止放大倒置四种工作状态15三种组态共发射极组态发射极作为公共电极用CE表示共基极组态基极作为公共电极用CB表示共集电极组态集电极作为公共电极用CC表示§2.2晶体管伏安特性曲线及参数16实验线路iCmAAVVuCEuBERBiBECEBRC

5、2.2.1晶体管共发射极特性曲线17一、输入特性UCE1ViB(A)uBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。18基区调宽效应当UCE>0时，由于BC结反偏，随着UCE增大，BC结空间电荷区变厚，基区变薄，内部复合减弱，致使基极电流变小，称为基区调宽效应。19二、输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区

6、）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。20IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UBE>0,UCEUBE,集电结正偏，IB>IC，UCE（sat）称为饱和压降。临界饱和BE结正偏BC结零偏21IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:UBE<0，UBC<0，IB≤0,称为截止区。22输出特性三个区域的特点:放大区：BE结正偏，BC结反偏。有：IC=IB,且IC=IB(2)饱和区：B

7、E结正偏，BC结零偏，临界饱和BE结正偏，BC结正偏，饱和即：UCEUBE，IB>IC，深饱和时，UCE（sat）0.3V(3)截止区：BE结反偏，BC结反偏，iB≤-ICBO23例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC(sat)临界饱和电流：Q位于截止区24例：=50，USC=12V，RB=70k，RC=6k当USB=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作

8、点Q位于哪个区？IC