第2章半导体三极管放大电路基础ppt课件.ppt

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1、第2章半导体三极管放大电路基础授课人：庄友谊模拟电子技术1第2章半导体三极管放大电路基础§2.1三极管工作原理§2.2共射极放大电路§2.3图解分析法§2.4微变等效电路分析法§2.5工作点稳定的放大电路§2.6共集电极放大电路和共基极放大电路2§2.1三极管工作原理BJT全称为双极型半导体三极管，内部有自由电子和空穴两种载流子参与导电。种类很多：有硅管和锗管，有高频管和低频管，有大、中、小功率管。32.1.1三极管的结构与符号：becNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BcePNP型几微米至几十微米b

2、cebce4becNNP基极发射极集电极发射结集电结5becNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高6为使发射区发射电子，集电区收集电子，必须具备的条件是：a.发射结加正向电压(正向偏置):NPN管：Vbe>0；PNP管：Vbe<0b.集电结加反向电压(反向偏置):NPN管：Vbc<0；PNP管：Vbc>02.1.2三极管放大的工作原理7RCbecNNPEBRBECIE基区空穴向发射区的扩散，形成空穴扩散电流IEP，数值很小可忽略IBN进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成复

3、合电流IBN，多数扩散到集电结发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射结电子扩散电流IEN1、发射区向基区扩散其多数载流子：2、载流子在基区的扩散与复合：8becNNPEBRBIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBOICBOIC=ICN+ICBOICNIBNICNRCEC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ICN。3、集电区收集载流子：9IB=IEP+IBN-ICBOIBNIBbecNNPEBRBIEICBOICNIC=ICN+ICBOICNIBNRCECIE=IEP+IEN

4、IEN10NNPEBRBECICBOICNIC=ICN+ICBOICNIEPRCIBNIENIBIB=IEP+IBN-ICBOIBNIE=IEP+IENIENIE11IE=IEN+IEP且有IEN>>IEPIEN=ICN+IBN且有IEN>>IBN，ICN>>IBNIC=ICN+ICBOIB=IEP+IBN－ICBOIE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)IE=IC+IB于是可得如下电流关系式:12ICN与IEN之比称为共基直流电流放大倍数总结：要使三极管

5、能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏（外部条件）。且发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，基区很薄（内部条件）ICN与IBN之比称为共射直流电流放大倍数13IC=ICN+ICBOIE=IEP+IEN≈ICN14becIBIEICNPN型三极管becIBIEICPNP型三极管15共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；三极管的三种组态双极型三极管有三个电极，其中一个可以作为输入,一个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极，

6、在放大电路中有三种接法，三种接法也称三种组态。16BJT在电压放大电路中的应用举例其信号放大的原理如下：VEE+Δvi（Δvi=20mV）↓ΔiE（ΔiE=1mA）↓ΔiC（ΔiC=-0.98mA）↓Δvo=-ΔiC*RL（Δvo=-ΔiC*RL=0.98×1=0.98V）Δvo/Δvi增大倍数称为电压增益Av=Δvo/Δvi=(0.98×1000/20)=49172.1.3三极管的V-I特性曲线实验线路ICmAAVVUCEUBERBIBECEBRC一、共射极连接时的V-I特性曲线181、输入特性：UCE1VIB(

7、A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。192、输出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。20IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCEUBE,集电结正偏，

8、IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。21IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0，IC=ICEO，UBE<死区电压，称为截止区。22输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且IC=IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结