模拟电子技术基础 第四章 BJT 课件.ppt

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1、4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4.1BJT4.1.1BJT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4.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。两种类型的三极管发射结(J

2、e)集电结(Jc)基极，用B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）。发射区集电区基区三极管符号电子技术集成电路中典型NPN型BJT的截面图4.1.2放大状态下BJT的工作原理现以NPN型三极管的放大状态为例，来说明三极管内部的电流关系，见下图。IENICNIEPICBOIEICIBIBNIE=IEN+IEP且IEN>>IEPIC=ICN+ICBOICN=IEN-IBNIB=IEP+IBN–ICBO=IEP+IEN-ICN–ICBO=IE-IC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

3、部条件：发射结正偏，集电结反偏。1.内部载流子的传输过程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：传送和控制载流子电子技术IE=IC+IB以上看出，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(BipolarJunctionTransistor)。2.电流分配关系根据传输过程可知IC=INC+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BJ

4、T中载流子的传输过程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）3.三极管的三种组态(c)共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。(b)共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；(a)共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；BJT的三种组态电路如何实现放大作用？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，

5、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。即表现为很小的发射结电压的变化引起较大的电流变化。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。能否将BJT的e、c两个电极交换使用，为什么？若两个PN结对接，有无放大作用？4.1.3BJT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)

6、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(3)输入特性曲线的三个部分①死区②非线性区③线性区导通电压典型值：硅0.7V锗0.3V死区电压典型值：硅0.5V锗0.1V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

7、。例：测量三极管三个电极对地电位如图03.23所示，试判断三极管的工作状态。放大截止饱和例：用数字电压表测得VB=4.5V、VE=3.8V、VC=8V，试判断三极管的工作状态。(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.(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=