第二章1晶体管ppt课件.ppt

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1、第二章双极型晶体管及其放大电路模拟电路：对模拟量进行处理的电路，最基本的处理是放大。放大：输入为小信号，有源元件控制电源使负载获得大信号，并保持线性关系。有源元件：能够控制能量的元件。模拟电路电路的基本形式及它们之间的联系抽样数据电路模拟电路数字电路抽样电路编码器滤波器解码器模拟信号输入模拟信号输出抽样信号数字信号双极型晶体管的结构、工作原理、特性曲线和主要参数。双极型模拟集成电路中常用的基本单元电路的组成、工作原理、性能指标和分析计算方法：三种基本组态放大电路电流源电路差放电路功率放大电路多级放大电路内容提要双极型晶体三极管，简称晶体管，常称三极管，具有三

2、个电极。称为双极型的原因：参与导电的有空穴和电子两种载流子。由于由两个PN结构成，所以称为双极型晶体管。特点：具有对信号进行放大的作用从结构来看，可以分为NPN与PNP两种类型，其工作原理类似。分类：按材料，按频率，按功率。第一节双极型晶体管概述ebc第一节双极型晶体管三极管示意图2.1.1工作原理集电区基区发射区NPN集电极C基极B发射极E薄高掺杂浓度与基区的接触面积较大集电结发射结NPN型三极管的结构NPN管的电路符号2.1.1工作原理一.结构特点PNP集电区基区发射区集电极C基极B发射极E集电结发射结PNP型三极管的结构PNP管的电路符号一.结构特点2

3、.1.1工作原理集电区基区发射区NPN集电极C基极B发射极E薄高掺杂浓度与基区的接触面积较大集电结发射结从组成结构上来看，三极管由两个背靠背的PN结构成那么，能否反过来用两个PN结或者二极管构成三极管？2.1.1工作原理一.结构特点内部：发射区杂质浓度高；基区很薄且杂质浓度很低；集电区面积大。外部：发射结加正向电压；集电结加反向电压。二.放大状态工作条件2.1.1工作原理发射区基区集电区1.发射过程2.复合和扩散过程3.收集过程2.1.1工作原理二.内部载流子的运动NNP1）发射区向基区注入电流IEN。进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBN，多

4、数扩散到集电结。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。2）基区部分电子空穴复合，形成复合电流IBN。3）大量基区的非平衡少子—电子被集电区收集，形成电流ICN。电流分配以上看出，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)。二.内部载流子的运动2.1.1工作原理载流子三.电流分配2.1.1工作原理晶体管的正向控制作用是通过载流子的运动过程而实现的：发射结正偏电压控制(和)，(其中)通过注入、扩散、收集而转化为，正是这种正向控制作用使晶体管具有了放大作用

5、。2.1.1工作原理四.三种基本连接方法共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。2.1.1工作原理共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示。四.三种基本连接方法2.1.1工作原理共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。四.三种基本连接方法公共端2.1.1工作原理五.电流传输关系1、共基电流放大系数共基极直流电流放大系数共基极直流电流传输方程2.1.1工作原理五.电流传输关系1、共基电流放大系数共基极直流电流传输方程通常只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，而与外加电压无关，一般取值为0.95-0.99公共端：穿透电流：共发射极直流电流放大系数，一般为

6、几十－几百。忽略后，2.1.1工作原理五.电流传输关系2、共射电流放大系数公共端共集电极电流传输方程。无论哪种连接方式，输入电流对输出电流皆有控制作用，这是能够实现信号放大的机理。五.电流传输关系3、共集电流放大系数2.1.1工作原理三极管的电流放大作用2.1.1工作原理三极管各极电流关系示例静态特性曲线：指各极电压与电流之间的关系曲线。是晶体管内部载流子运动的外部表现，故也称外部特性。对于不同的组态(共集、共基、共射)来说，均可以有：用于描述输入电压与电流关系的输入特性曲线(族)。用于描述输出电压与电流关系的输出特性曲线(族)。特性曲线具有一定的离散性。第

7、一节双极型晶体管2.1.1晶体管的静态特性曲线当维持恒定(作为参变量)时，基极电流(输入电流)随(输入电压)的变化曲线称为共发射极输入特性曲线当取不同的值时，可以画出一族输入特性曲线。2.1.2晶体管的静态特性曲线一.共射输入特性曲线实验线路输出特性集电结进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减小。特性曲线右移输入电路相当于两个并联的PN结2.1.2晶体管的静态特性曲线一.共射输入特性曲线理想情况vCE1V输入特性iB(A)vBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管vBE0.6~0.7V,锗管vBE0.2~0.3V。vCE=0VvCE=0.

8、5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。2.1.2