第2章晶体管放大电路_杨拴科改版

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1、上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1 晶体管晶体管晶体管又称半导体三极管晶体管又称半导体三极管晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。第第2章章 晶体管及放大电路基础晶体管及放大电路基础上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 部分三极管的外形部分三极管的外形 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础三极管的不同封装形式三极管的不同封装形式金属封装金属封装塑料封装塑料封装大功率管大功率管中功率管中功率管上页上页下页

2、下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础半导体三极管图片半导体三极管图片上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.1 晶体管的结构晶体管的结构(2) 根据使用的半导体材料分为根据使用的半导体材料分为: : 硅管和锗管硅管和锗管 (1) 根据结构分为根据结构分为: NPN型和型和PNP型型晶体管的主要类型晶体管的主要类型上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础集电区集电区EBC发射区发射区基区基区平面型晶平面型晶体管的结体管的结构示意图构示意图2.1.1 晶体管的结构晶体管的结构2.1.1 晶体管的结构晶体管的结构NPN型型PNP型型-NNP发射区发射区

3、集电区集电区基区基区发射结发射结 集电结集电结ecb发射极发射极集电极集电极基极基极-PPN发射区发射区集电区集电区基区基区发射结发射结 集电结集电结ecb发射极发射极集电极集电极基极基极ecb符号符号cbe符号符号模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶体管及其放大电路多子浓度高多子浓度高多子浓度很多子浓度很低，且很薄低，且很薄面积大面积大晶体管有三个极、三个区、两个晶体管有三个极、三个区、两个PN结。结。 三极管的结构特点三极管的结构特点:（1）发射区的掺杂浓度基区掺杂浓度。）发射区的掺杂浓度基区掺杂浓度。（2）基区要

4、制造得很薄且浓度很低。）基区要制造得很薄且浓度很低。（3）集电结面积大）集电结面积大模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶体管及其放大电路 三极管的三种组态三极管的三种组态(c) (c) 共集电极接法共集电极接法，集电极作为公共电极。，集电极作为公共电极。(b) (b) 共发射极接法共发射极接法，发射极作为公共电极；，发射极作为公共电极；(a) (a) 共基极接法共基极接法，基极作为公共电极；，基极作为公共电极；BJTBJT的三种组态的三种组态上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础晶体管共射极接法晶体管

5、共射极接法原理图原理图电路图电路图IBBBVBRCCVCRcN NPBEU CBU EIbeICICBO CEU TCI CEUCRCCVEIBBVBRBEUBI 2.1.2 晶体管的工作原理晶体管的工作原理1发射结正向偏置、集电结反向偏置发射结正向偏置、集电结反向偏置放大状放大状态态 模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶体管及其放大电路 扩散运动形成发射极电流扩散运动形成发射极电流IE，复合运动形成基极复合运动形成基极电流电流IB，漂移运动形成集电极电流漂移运动形成集电极电流IC。少数载流少数载流子的运动子的运动因发

6、射区多子浓度高使大量电子从发因发射区多子浓度高使大量电子从发射区扩散到基区射区扩散到基区因基区薄且多子浓度低，使扩散到基因基区薄且多子浓度低，使扩散到基区的电子中的极少数与空穴复合区的电子中的极少数与空穴复合因集电区面积大，在外电场作用下大因集电区面积大，在外电场作用下大部分扩散到基区的电子漂移到集电区部分扩散到基区的电子漂移到集电区基区空穴基区空穴的扩散的扩散2.1.2 晶体管的工作原理晶体管的工作原理1发射结正向偏置、集电结反向偏置发射结正向偏置、集电结反向偏置放大状态放大状态 模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶

7、体管及其放大电路每个电极上的电流分别表示为：每个电极上的电流分别表示为：IC=ICN+ICBO (2)IB=IBN-ICBO (3)IE=ICN+IBN (4)IE扩散运动形成的电流扩散运动形成的电流 IB复合运动形成的电流复合运动形成的电流 IC漂移运动形成的电流漂移运动形成的电流三极管的电流关系：三极管的电流关系：IEIBIC (1)模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶体管及其放大电路定义共发射极直流定义共发射极直流电流放大系数电流放大系数)5(BNCNII将和代入将和代入)6()1 (BCEOBCBOBCIIII

8、IICBOCEOII)1 (-称为穿透电流称为穿透电流上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础 对于已经制成的晶体管，对于已经制成的晶体管，I ICNCN和和I IBNBN的比值基本的比值基本上是一定的，因此，上是一定的，因此，I IB B微小的变化会引起微小的变化会引起I IC C很大的变化，这就是晶体管的电流放大很大的变化，这就是晶体管的电流放大作用。作用。模拟电子技术基础模拟电子技术基础上一页上一页下一页下一页回目录回目录退出退出第第2 2章章 晶体管及其放大电路晶体管及其放大电路CBOCEOBCBC)(1 IIiiII穿透电流穿透电流集电结反向电流集电结反向电流直流电流

9、直流电流放大系数放大系数交流电流放大系数交流电流放大系数一般认为：一般认为：BcBCiiII三极管的电流关系：三极管的电流关系：IEIBIC 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础2.1.3 晶体管共射极的伏安特性曲线晶体管共射极的伏安特性曲线 1共射极输入特性共射极输入特性 一定一定CEBEBu)u( fi 共射极输入特性共射极输入特性三极管共射极接法三极管共射极接法BiBEuCiCEu Ei4 . 08 . 0ABiVBEu0uCE=0VuCE1V上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(1) 输入特性是非线性的，输入特性是非线性的， 有死区。有死区。 (

10、2) 当当uBE不变，不变，uCE从零增大从零增大 时，时，iB将将减小。减小。输入特性的特点输入特性的特点(3) 当当uCE1V，输入特性曲线几乎重合在一起，输入特性曲线几乎重合在一起， 即即uCE对输入特性几乎无影响。对输入特性几乎无影响。 4 . 08 . 0ABiVBEu0uCE=0VuCE1V上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础一一定定BiCEC)u( fi 2共射极输出特性共射极输出特性 输出特性曲线输出特性曲线饱和区饱和区截止区截止区放大区放大区iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V BiBEuCiCEu Ei上页上页下页

11、下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础各区的特点各区的特点(1) 饱和区饱和区a. UCEUBEb. ICIBc. UCE增大增大， IC 增大增大饱和区饱和区iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础(3) 截止区截止区a. IB0b. IC0(2) 放大区放大区a. UCEUBEb. IC=IBc. IC与与UCE无关无关饱和区饱和区放大区放大区iB=20A0406080100246801234iC/ mA uCE/ V 上页上页下页下页返回返回模拟电子技术基础模拟电子技术基础NPN管与管与P