半導(dǎo)體三極管及放大電路

1、3 3 半導(dǎo)體三極管及放大電路半導(dǎo)體三極管及放大電路3.2 3.2 共射極放大電路共射極放大電路3.3 3.3 圖解分析法圖解分析法 3.4 3.4 小信號模型分析法小信號模型分析法3.5 3.5 放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題放大電路的工作點(diǎn)穩(wěn)定問題 3.6 3.6 共基極電路和共射極電路共基極電路和共射極電路3.7 3.7 放大電路的頻率響應(yīng)放大電路的頻率響應(yīng)3.1 3.1 半導(dǎo)體半導(dǎo)體BJTBJT3.1 3.1 半導(dǎo)體三極管（半導(dǎo)體三極管（BJTBJT）幾種幾種 BJT BJT 的外形的外形BECNNP基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極PNP集電極集電極基極基極發(fā)射極發(fā)射極BCE結(jié)構(gòu)與分類結(jié)構(gòu)與

2、分類 兩個(gè)PN結(jié)、三個(gè)引腳，兩種類型：NPN和PNP型。一、一、 BJTBJT的結(jié)構(gòu)、符號及放大條件的結(jié)構(gòu)、符號及放大條件集電結(jié)集電結(jié)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)BECNPN型三極管型三極管BECPNP型三極管型三極管BJT符號符號NPNCBEPNPCBE由于PN結(jié)之間的相互影響，使BJT表現(xiàn)出不同于單個(gè)PN結(jié)的特性而具有電流放大作用。BEC基極基極發(fā)射極發(fā)射極集電極集電極基區(qū)：基區(qū)：集電區(qū)：集電區(qū)：發(fā)射區(qū)：發(fā)射區(qū)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)BJT放大的內(nèi)部條件 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高； 集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大； 基區(qū)很薄，一般在幾個(gè)微米至幾十個(gè)微米， 且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖BECNNPEBRBEc發(fā)

3、射結(jié)正偏，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)電子發(fā)射區(qū)電子不斷向基區(qū)不斷向基區(qū)擴(kuò)散，形成擴(kuò)散，形成發(fā)射極電流發(fā)射極電流IE。IE1進(jìn)入進(jìn)入P區(qū)的電子少部區(qū)的電子少部分與基區(qū)的空穴復(fù)合，分與基區(qū)的空穴復(fù)合，形成電流形成電流IB ，多數(shù)，多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。擴(kuò)散到集電結(jié)。IBBJT放大的外部條件：放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏BECNNPEBRBEcIE從基區(qū)擴(kuò)散來的從基區(qū)擴(kuò)散來的電子漂移進(jìn)入集電子漂移進(jìn)入集電結(jié)而被收集，電結(jié)而被收集，形成形成IC。ICICIB三極管能放大電流的必要條件：三極管能放大電流的必要條件： 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。IE=IB+ ICI

4、E=IB+ IC根據(jù)KCLIE=IB+ IC令令 = IC / / IE 為共基極電流放大倍數(shù)為共基極電流放大倍數(shù) VB VE對PNP管，放大時(shí)VC VB 0，集電結(jié)已進(jìn)入反偏狀態(tài)，同樣的vBE下 IB減小，特性曲線右移。vCE = 0VvCE 1V(1) 當(dāng)vCE=0V時(shí)，相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。1. 1. 輸入特性曲線輸入特性曲線二、二、 BJTBJT的特性曲線的特性曲線（以共射極放大電路為例）（以共射極放大電路為例）此時(shí)，曲線基本相同，為一般常用曲線。此時(shí)，曲線基本相同，為一般常用曲線。(3) 輸入特性曲線的三個(gè)部分輸入特性曲線的三個(gè)部分死區(qū)死區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)1.

5、輸入特性輸入特性曲線曲線iC=f(vCE) iB=const2.2.輸出特性曲線輸出特性曲線飽和區(qū)：飽和區(qū)：Je正偏，正偏，Jc正偏正偏。 該區(qū)域內(nèi)，一般vCE 1V 0.(硅)。放大區(qū)：放大區(qū)： Je正偏，正偏，Jc反偏反偏。曲線基本平行等距。截止區(qū)：截止區(qū)： Je反偏，反偏，Jc反偏反偏。ic軸接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時(shí)， vBE小于死區(qū)電壓。輸出特性曲線的三個(gè)區(qū)域 (1)(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const1. 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 三、三、BJTBJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)(2) 共

6、發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =（ICICBO）/IEIC/IE (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE VCB=const 當(dāng)當(dāng)ICBO和和ICEO很小時(shí)，很小時(shí)， 、 ，可以不，可以不加區(qū)分。加區(qū)分。三、三、BJTBJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) (2) 集電極發(fā)射極間的反向飽和電流集電極發(fā)射極間的反向飽和電流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 2. 極間反向電流極間反向電流ICEO (1) 集電極基極間反向飽和電流集電極

7、基極間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開發(fā)射極開路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。路時(shí)，集電結(jié)的反向飽和電流。 三、三、BJTBJT的主要參數(shù)的主要參數(shù) 即輸出特性曲即輸出特性曲線線IB=0那條曲線所那條曲線所對應(yīng)的對應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。坐標(biāo)的數(shù)值。 ICEO也稱為集電極也稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。發(fā)射極間穿透電流。+bce-uAIe=0VCCICBO+bce-VCCICEOuA(3) 反向擊穿電壓反向擊穿電壓 V(BR)CBO發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)發(fā)射極開路時(shí)的集電結(jié)反向擊穿電壓。反向擊穿電壓。 V(BR) EBO集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的集電極開路時(shí)發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓。反向擊穿電壓。 V(BR)CEO基極開路時(shí)集電極和發(fā)射極間的基極開路時(shí)集電極和發(fā)射極間的反向擊穿電壓反向擊穿電壓。幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系幾個(gè)擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO 3. 極限參數(shù)極限參數(shù)(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCMP