最新模电课件杨霓清幻灯片.ppt

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1、模电课件杨霓清本章重点：1、晶体管的工作原理及电流分配关系；2、场效应管的工作原理及伏安特性；3、晶体管的直流模型及工作状态的分析；4、放大器静态工作点的分析（图解法、近似估算法）；5、晶体管、场效应管的交流小信号模型；6、三种基本组态放大器的性能分析；本章难点：1、晶体管的工作原理分析；2、场效应管的工作原理分析；3、图解法分析放大器的静态工作点和动态特性；3、等效电路法分析放大器的质量指标。晶体管的管内结构特点：发射区掺杂浓度远大于基区，基区很薄，集电结面积大于发射极面积。晶体管具备放大作用应满足的外部条件是：发射结正偏，集电结反偏。晶体管的工作特点是

2、：正向受控作用-----放大作用。一、放大状态下晶体管内部载流子的传输过程1、发射区向基区注入电子，形成发射极电流2、电子在基区边扩散边复合，形成复合电流3、集电区收集扩散过来的电子，形成集电极电流图2.1.6放大状态下内部载流子的传输过程由以下几部分组成:通过发射结的发射极电流，通过集电结的及复合电流即而所以：或：二、晶体管的电流分配关系1、晶体管的三种连接方式（组态）共发射极共基极共集电极晶体管在发射结正偏、集电结反偏的情况下三个电极的电流并不是彼此独立的，它们反映了非平衡少子在基区扩散与复合的比例关系；2、晶体管的电流分配关系这一比例关系主要由基区宽

3、度、掺杂浓度等因素决定；为了衡量它们之间的比例关系，定义了以下两个电流放大系数。（1）共基极直流电流放大系数的大小反映了扩散到集电区的电流与发射极注入的电流的关系，即显然，，但接近于1，一般在0.98以上。它表示晶体管将转化为的能力。反映了晶体管在共基极连接时，输出电流受输入电流控制的电流分配关系。同时（2）共发射极直流电流放大系数由式：可以得到：该式的含义是：基区每复合一个电子，就会有个电子扩散到集电极去。式中：是集电极与发射极之间的反向饱和电流，称为穿透电流。其值一般很小，若忽略其影响，可以得到由于甚至更大，所以。（3）交流电流放大系数于是原来的电流关

4、系又可以改写为上述电流分配关系说明：晶体管无论采用哪种连接方式，在发射结正偏、集电结反偏，且和保持不变的情况下，输出电流（或）正比于输入电流（或）。若能够设法控制输入电流，就能够控制输出电流，所以常称晶体管为电流控制器件。实际上是受发射结上的正向电压控制的，所以和也受发射结上正向电压的控制，体现了晶体管的正向受控特性。利用这一特性就可以将微弱的电信号加以放大。三、晶体管的放大作用在作用下，产生相应会产生，而通过接在集电极上的负载电阻产生一个变化电压，且故其中为由信号源两端向放大器内部看进去的等效电阻。显然，只要合理选择，使，即可以使，实现放大作用。2.1.

5、2晶体管的伏安特性和主要参数一、晶体管的伏安特性伏安特性描绘的是晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。三种组态（共发射极、共基极、共集电极）均可视为二端口，如图示。晶体管输入端口输出端口以共发射极电路为例讨论伏安特性曲线输入量：输出量：1、输入特性曲线它与二极管的特性曲线相似，但二者有着本质的区别。原因是晶体管的发射结和集电结密切相关。(A)的控制作用当较小时，集电区收集能力较弱，形成的小，所以大。（1）正向特性：实际上，对于小功率管后的曲线几乎重迭。当较大时，集电区收集能力较强，形成的大，且几乎不随的增大而增大，所以较小。增加，由于基区宽度调制效应，减小，

6、曲线右移，但很小，可以忽略。晶体管为两个并联的PN结。当时，且，此时当时，随按(B)的控制作用为导通电压。指数规律增加。（2）反向特性时，三极管截止，为反向饱和电流。当继续增加，达到某一值时，发射结会击穿。晶体管击穿时的电压称为击穿电压。2、输出特性曲线晶体管有三个工作区域:（1）截止区：该区域的特征是发射结和集电结都反向偏置。此时工程分析时②对的影响很小（2）放大区：该区域的特征是发射结正偏，集电结反偏。即晶体管的电流放大作用。由于几乎与无关，即在很大范围内变化时，几乎不变，因此在一定时，集电极电流具有恒流特性。该区域的几乎仅仅决定于,与无关。表现出对的

7、控制作用，①对的控制作用注意：基区宽度调制效应晶体管饱和时的管压降称为饱和压降，记作。（3）饱和区：该区域的特征是发射结和集电结均为正向偏置。当或时，晶体管达到临界饱和状态，对应点的轨迹称为临界饱和线。当时，进入饱和区。表现为不同时的曲线重合在一起，说明晶体管进入饱和区，这是由于集电结正偏使集电结收集电子的能力减弱。当一定时，增加基本不变，不受的控制。3、温度对特性曲线的影响温度每升高1oC，下降2.5mV。输入特性曲线？温度每升高10oC，增加一倍。输出特性曲线？温度每升高1oC，输出特性曲线？二、晶体管的主要参数1、电流放大系数（1）（2）2、极间反向

8、电流3、结电容3、极限参数（1）击穿电压（2）最大允许的集电极电流