双极结型三极管及放大

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1、4双极结型三极管及放大电路基础4.1BJT4.3放大电路的分析方法4.4放大电路静态工作点的稳定问题4.5共集电极放大电路和共基极放大电路4.2基本共射极放大电路4.6组合放大电路4.7放大电路的频率响应4.1双极型三极管BJT一个PN结二极管单向导电性二个PN结三极管电流放大（控制）4.1.1BJT的结构简介(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管分类：按频率分有高频管、低频管按功率分有小、中、大功率管按材料分有硅管、锗管按结构分有NPN型和PNP型三极管的不同封装形式金属封装塑料封装大功

2、率管中功率管半导体三极管的结构有两种类型:NPN型和PNP型。4.1.1BJT的结构简介1.NPN型NPN管的电路符号2.PNP型PNP管的电路符号正常放大时外加偏置电压的要求问：若为PNP管，图中电源极性如何？发射区向基区注入载流子集电结应加反向电压（反向偏置）发射结应加正向电压（正向偏置）集电区从基区接受载流子4.1.2放大状态下BJT的工作原理2.电子在基区中的扩散与复合（IBN）3.集电区收集扩散过来的电子（ICN）另外,基区集电区本身存在的少子，在集电结上存在漂移运动，由此形成电流ICBO三极管内

3、有两种载流子参与导电，故称此种三极管为双极型三极管，记为BJT(BipolarJunctionTransistor)1.发射区向基区注入电子（IEN、IEP小）1.三极管内载流子的传输过程发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子放大状态下BJT中载流子的传输过程2.电流分配关系根据传输过程可知IC=INC+ICBO通常IC>>ICBO为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般=0.90.99。IE=IB+IC放大状态下BJT中载流子的传输过程所以IC=

4、IE+ICBO是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般>>1。又：把IE=IB+IC代入IC=IE+ICBO且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）整理得：3.三极管的三种组态(c)共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。(b)共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；(a)共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；BJT的三种组态共基极放大电路4.放大作用若vI=20mV电压放大倍数使iE=-1mA，则iC=iE=-0.98mA，

5、vO=-iC•RL=0.98V，当=0.98时，共基极放大电路只实现电压放大，电流不放大（控制作用）三极管的放大作用,主要是依靠它的IE能通过基区传输,然后顺利到达集电极而实现的。故要保证此传输,一方面要满足内部条件,即发射区掺杂浓度要远大于基区掺杂浓度,基区要薄;另一方面要满足外部条件,即发射结正偏,集电结要反偏。输入电压的变化,是通过其改变输入电流,再通过输入电流的传输去控制输出电压的变化,所以BJT是一种电流控制器件。两个要点特性曲线是指各电极之间的电压与电流之间的关系曲线输入特性曲线输出特性曲

6、线4.1.3BJT的V-I特性曲线iB=f(vBE)vCE=const.(2)当vCE≥1V时，vCB=vCE-vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下iB减小，特性曲线右移。(1)当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线（以共射极放大电路为例）共射极连接管子正常工作时，0.7V(硅管）－0.2V(锗管）饱和区：vCE很小，iCiB，三极管如同工作于短接状态，一般vCEvBE，此管压降称为饱和压降。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很

7、小。iC=f(vCE)iB=const.2.输出特性曲线输出特性曲线的三个区域:截止区：iB=0，iC＝iCEO0，三极管如同工作于断开状态，此时，vBE小于死区电压。放大区：vBE>Vth，vCE反电压大于饱和压降，此时，发射结正偏，集电结反偏。再次注意：管子正常工作时，0.7V(硅管）－0.2V(锗管）(1)共射极直流电流放大系数=（IC－ICEO）/IB≈IC/IBvCE=const.1.电流放大系数4.1.4BJT的主要参数与iC的关系曲线(2)共射极交流电流放大系数=iC/iBvC

8、E=const.在iC一定范围内为常数(3)共基极直流电流放大系数=（IC－ICBO）/IE≈IC/IE(4)共基极交流电流放大系数αα=iC/iEvCB=const.当ICBO和ICEO很小时，≈、≈，可以不加区分。α与β间的关系：2.极间反向电流(1)集电极基极间反向饱和电流ICBO发射极开路时，集电结的反向饱和电流。与单个PN结的反偏电流相同，T一定时为常数（取决于少子浓度）ICBO越小越好小功率