共射极放大电路课件.ppt

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1、第四章晶体管电路基础主讲刘坤三极管及放大电路半导体三极管基本放大电路共集电极放大电路半导体三极管三极管的结构工作原理与伏安特性三极管的主要参数三极管的结构(1)双极型晶体三极管(BJT)由两个PN结构成，有两种类型:NPN型和PNP型。NNPNPN型EBCNPPPNP型EBC发射结(Je)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BECBECBJT的电路符号常用BJT的外形三极管的结构(2)双极型晶体三极管(BJT)结构特点：发射区的掺杂浓度最高；集

2、电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。BJT管芯结构剖面图三极管的结构(3)双极型晶体三极管(BJT)半导体三极管(晶体管)是最重要的一种半导体器件。最常见的结构有平面型和合金型两种。平面型都是硅管、合金型主要是锗管。N型硅P型N型二氧化硅保护膜BE平面型结构N型锗铟球铟球P型P型CEB合金型结构BJT的工作原理伏安特性(1)三极管的三个电极之间可以组成不同的输入回路和输出回路——共发射极电路，共集电极电路和共基极电路.共发射极电路——基极和发射极组成输入回路,集电极和发射极组成输出回路(最常用).

3、共集电极电路——基极和集电极组成输入回路.发射极和集电极组成输出回路(如射极输出器).共基极电路——集电极和基极组成输入回路,发射极和基极组成输出回路。BJT的工作原理伏安特性(2)电流分配和放大原理三极管放大的外部条件BECNNPEBRBECRC发射结正偏、集电结反偏PNP发射结正偏VBVE集电结反偏VC>VBBJT的工作原理伏安特性(3)电流分配和放大原理BECNNPEBRBUC发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。IE基区空穴向发射区的扩散可忽略。IBE进入P

4、区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结。集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBO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ICE。IC=ICE+ICBOICEICEIB=IBE-ICBOIBEIBICE与IBE之比称为直流电流放大倍数两者变化之比称为交流电流放大倍数BJT的工作原理伏安特性(4)BJT具有放大作用的条件要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置、集电结必须反向偏置——具有放大作用的外部条件。放大作用的内部条件：基区很薄且掺杂浓度很低。BJT的工作原理伏安特性(5)BJT具有

5、放大作用小结在晶体管中，不仅IC比IB大很多；当IB有微小变化时还会引起IC的较大变化。晶体管放大的外部条件－发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置放大作用的内部条件－基区很薄且掺杂浓度很低。BJT的工作原理伏安特性(6)三极管的伏安特性1、输入特性曲线：输入特性曲线是指当集—射极之间的电压UCE为某一常数时，输入回路中的基极电流iB与加在基—射极间的电压uBE之间的关系曲线。AVmAVECRBiBUCEuBEICEBBJT的工作原理伏安特性(7)三极管的伏安特性1、输入特性曲线：0uBEiBUBEUBE0.7V(硅)0.3V(锗)0V1V10

6、VUCE当UCE1时，特性曲线的形状并不改变，曲线仅仅右移一段距离。只要uBE不变，无论怎样增大UCE，iB都基本不变，曲线基本重合。因此，通常将UCE=1V的特性曲线作为晶体管的输入特性曲线。当UCE=0，晶体管相当于两个二极管的正向并联，其特性曲线与二极管的正向伏安特性曲线相似。BJT的工作原理伏安特性(9)三极管的伏安特性2、输出特性曲线0uCEiCNPNIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB1>0从输出特性上，可将三极管分为三个工作区（工作状态）：截止(Cutoff)、饱和(Saturation)、放大(Active)。截止饱和放

7、大集电极电流受基极电流控制，所以晶体三极管又称为电流控制器件。输出特性曲线是指当基极电流IB为常数时，输出电路中集电极电流iC与集—射极间的电压uCE之间的关系曲线。uCE=uBEBJT的工作原理伏安特性(10)三极管的伏安特性1）截止区IB=0曲线以下的区域。条件：发射结零偏或反偏集电结反偏RCUCCTRBUBBIB=0ICIEIB=0,IC=IE=ICEO近似为0(穿透电流)ICEO受温度影响很大,温度升高,ICEO增大。由于ICEO很小，此时UCE近似等于UCC，C与E之间相当于断路。0uCEiCIB=0IB3IB2IB1IB3>IB2>IB

8、1>0截止饱和放大NPNBJT的工作原理伏安特性(11)三极管的伏安特性2）饱和区条件：发射结正偏，集电结正偏。即：UBE