第4章晶体三极管及其基本放大电路ppt课件.ppt

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1、第4章晶体三极管及其基本放大电路本章重点1.三极管的电流放大原理，特性曲线、微变等效电路2.共射放大电路的静态工作点分析、失真分析和三种组态的特点和静、动态参数计算。本章讨论的问题：1.晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的？2.为什么晶体管的输入、输出特性说明它有放大作用？如何将晶体管接入电路才能起到放大作用？组成放大电路的原则是什么？有几种接法？3.晶体管三种基本放大电路各有什么特点？如何根据它们的特点组成派生电路？4.1晶体三极管（双极型晶体管BJT)又称半导体三极管，或简称晶体管。(Bipolar

2、JunctionTransistor)三极管有两种类型：NPN型和PNP型。主要以NPN型为例进行讨论。图4.1.1三极管的外形我国晶体管得型号命名方法4.1.1晶体管的结构及类型常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。图4.1.2a三极管的结构(a)平面型(NPN)(b)合金型(PNP)ebbecPNPNcNP二氧化硅发射区集电区基区基区发射区集电区图4.1.2(b)三极管结构示意图和符号NPN型ecb符号集电区集电结基区发射结发射区集电极c基极b发射极eNNP集电区集电结基区发射结发射区集电极

3、c发射极e基极bcbe符号NNPPN图4.1.2（C)三极管结构示意图和符号(b)PNP型类型1.按结构区分：有NPN型和PNP型。2.按材料区分：有硅三极管和锗三极管。3.按工作频率区分：有高频三极管和低频三极管。4.按功率大小区分：有大功率三极管和小功率三极管。NPNCBEBECNPN型PNPCBEBECPNP型4.1.2晶体管的电流放大作用以NPN型三极管为例讨论cNNPebbec表面看三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。不具备放大作用三极管内部结构要求：NNPebcN

4、NNPPP1.发射区高掺杂。2.基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。3.集电区面积大。NNN晶体管基本共射放大电路becRcRb一、晶体管内部载流子的运动IEIB发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流IE(基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。2.扩散到基区的自由电子与　空穴的复合运动形成基极　电流电子到达基区，少数与空穴复　合

5、形成基极电流Ibn，复合掉的　空穴由VBB补充。多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。becIEIBRcRb3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流IC。IC另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。ICBO晶体管内部载流子的运动beceRcRb二.晶体管的电流分配关系和电流放大系数电流分配关系IEpICBOIEICIBIEnIBnICnIC=ICn+ICBOIE=ICn+IBn+IEp=I

6、En+IEpIE=IC+IB图1.3.4晶体管内部载流子的运动与外部电流IB=IEP+IBN－ICBO~IBN－ICBO~电流放大系数整理可得：ICBO称反向饱和电流ICEO称穿透电流（1）共射直流电流放大系数（2）共射交流电流放大系数VCCRb+VBBC1TICIBC2Rc+共发射极接法（3）共基直流电流放大系数或（4）共基交流电流放大系数直流参数与交流参数、的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，与，与的数值却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。5.与的关系ICIE+C2+C1VEE

7、ReVCCRc共基极接法c+euBBuCC-uBEiB+-uCEiCb共射极放大电路iB=f(uBE)UCE=const(2)当UCE增大时，特性曲线右移。(3)当UCE>1V时，三极管的特性曲线几乎与UCE=1V时的输入特性曲线重合。(1)当UCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线4.1.3晶体管的共射特性曲线c+euBBuCC-uBEiB+-uCEiCb共射极放大电路饱和区：iC明显受uCE控制的区域，该区域内，一般uCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结也正偏。i

8、C=f(uCE)IB=const2、输出特性曲线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。此时，uBE小于死区电压，集电结反偏。放大区：iC平行于uCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。iC=f(uCE)IB=const输出特性曲线放大区：Je正偏，Jc反偏。uBE>Uon，硅管：0.6—0.8V，锗管：0.1—0.3V。uCE>uBE,iC受iB的控制，iC=βi