第02章晶體三極管已修改課件

第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P+發(fā)射區(qū)N基區(qū)P集電區(qū)發(fā)射極e基極b集電極c二、三極管結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號NPN管PNP管三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)高摻雜;基區(qū)很薄;集電結(jié)面積大。結(jié)構(gòu)示意圖：電路符號：：2.0概述：2020/12/202第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改第02章晶體1N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P+發(fā)射區(qū)N基區(qū)P集電區(qū)發(fā)射極e基極b集電極c二、三極管結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號NPN管PNP管三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)高摻雜;基區(qū)很薄;集電結(jié)面積大。結(jié)構(gòu)示意圖：電路符號：：2.0概述：2023/1/32N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電從結(jié)構(gòu)看：從電路符號看：無論是NPN還是PNP管，都有兩個(gè)PN結(jié)，三個(gè)區(qū)，三個(gè)電極。除了發(fā)射極上的箭頭方向不同外，其他都相同，但箭頭方向都是由P指向N，即PN結(jié)的正向電流方向。2.0概述：2023/1/33從結(jié)構(gòu)看：從電路符號看：無論是NPN還是PNP管，都三、三極管的工作狀態(tài)及其外部工作條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：放大模式發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏：飽和模式發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏：截止模式（最常用）（用于開關(guān)電路中）2.0概述：放大模式截止模式放大模式+5V+0.7V0V+12V+2V+12V0V-5.3V-6V-5V-5.7V-5.3V飽和模式NPNPNPNPNNPN2023/1/34三、三極管的工作狀態(tài)及其外部工作條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：總結(jié):

在放大電路中三極管主要工作于放大狀態(tài)，即要求，發(fā)射結(jié)正偏(正偏壓降近似等于其PN結(jié)的導(dǎo)通壓降），集電結(jié)反偏（反偏壓降遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其導(dǎo)通電壓才行）。對NPN管各極電位間要求：對PNP管各極電位間要求：Ve<Vb<

VcVe>Vb>Vc2.0概述：2023/1/35總結(jié):在放大電路中三極管主要工作于放大狀態(tài)，即要求，發(fā)射2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理IEnIBpICBOIBnICnIEICIBJe正偏，以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為主Jc反偏，以漂移運(yùn)動(dòng)為主2.1放大模式下晶體三極管的工作原理及電路模型2023/1/362.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理IEnIBpIC常用Icn和IE的比值來衡量管子的質(zhì)量令

β表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的基極電流IB對集電極電流IC的控制能力。2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2023/1/37常用Icn和IE的比值來衡量管子的質(zhì)量令β表示，受發(fā)三極管特性——具有正向受控作用在放大狀態(tài)下的三極管輸出的集電極電流IC

，主要受正向發(fā)射結(jié)電壓VBE的控制，而與反向集電結(jié)電壓VCE近似無關(guān)。2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2023/1/38三極管特性——具有正向受控作用在放大狀態(tài)下的三極管輸出發(fā)射結(jié)正偏：保證發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射多子。發(fā)射區(qū)摻雜濃度>>基區(qū)：減少基區(qū)向發(fā)射區(qū)發(fā)射的多子，提高發(fā)射效率。基區(qū)的作用：將發(fā)射到基區(qū)的多子，自發(fā)射結(jié)傳輸?shù)郊娊Y(jié)邊界?；鶇^(qū)很?。嚎蓽p少多子傳輸過程中在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，保證絕大部分載流子擴(kuò)散到集電結(jié)邊界。集電結(jié)反偏、且集電結(jié)面積大：保證擴(kuò)散到集電結(jié)邊界的載流子全部漂移到集電區(qū)，形成受控的集電極電流。IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：2023/1/39發(fā)射結(jié)正偏：保證發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射多子。發(fā)射區(qū)摻雜濃度>>基區(qū)注意：NPN型管與PNP型管工作原理相似，但由于它們形成電流的載流子性質(zhì)不同，結(jié)果導(dǎo)致各極電流方向相反，加在各極上的電壓極性相反。V1PNN+V2-+-+IEICIBNPP+V2V1+

-+

-IEICIB2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：2023/1/310注意：NPN型管與PNP型管工作原理相似，但由于它們形成電流觀察輸入信號作用在那個(gè)電極上，輸出信號從那個(gè)電極取出，此外的另一個(gè)電極即為組態(tài)形式。2.1.2電流傳輸方程三極管的三種連接方式——三種組態(tài)BCEBTICIEECBETICIBCEBCTIEIB（共發(fā)射極）（共基極）（共集電極）放大電路的組態(tài)是針對交流信號而言的。2023/1/311觀察輸入信號作用在那個(gè)電極上，輸出信號從那個(gè)電極取出，此外共基極直流電流傳輸方程BCEBTICIE共基極直流電流傳輸系數(shù)：

直流電流傳輸方程：共發(fā)射極直流電流傳輸方程ECBETICIB直流電流傳輸方程：其中：2023/1/312共基極直流電流傳輸方程BCEBTICIE共基極直流電流傳輸?shù)奈锢砗x：表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的復(fù)合電流IBB，對集電極正向受控電流ICn的控制能力。若忽略ICBO，則：ECBETICIB可見，為共發(fā)射極電流放大系數(shù)。2023/1/313的物理含義：表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的復(fù)合電流IICEO的物理含義：

ICEO指基極開路時(shí)，集電極直通到發(fā)射極的電流。

∵

IB=0IEPICBOICnIEn+_VCENPN+CBEICEOIB=0∴

IEp+(IEn-ICn)=IE-ICn

=ICBO因此：即：2023/1/314ICEO的物理含義：ICEO指基極開路時(shí)，集電極直通到發(fā)三極管的正向受控作用，服從指數(shù)函數(shù)關(guān)系式：數(shù)學(xué)模型（指數(shù)模型）IS指發(fā)射結(jié)反向飽和電流IEBS轉(zhuǎn)化到集電極上的電流值，它不同于二極管的反向飽和電流IS。式中：2.1.3放大模式下三極管的模型：2023/1/315三極管的正向受控作用，服從指數(shù)函數(shù)關(guān)系式：數(shù)學(xué)模型（指數(shù)放大模式直流簡化電路模型電路模型VBE+-ECBEICIBIBECBETICIB共發(fā)射極直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-VBE(on)為發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓，工程上一般?。汗韫躒BE(on)=0.7V鍺管VBE(on)=0.25V2023/1/316放大模式直流簡化電路模型電路模型VBE+ECBEICIBI

三極管參數(shù)的溫度特性溫度每升高1C，?

/

增大（0.5

1）%，即：溫度每升高1C，VBE(on)減小（22.5）mV,即：溫度每升高10C，ICBO增大一倍，即：

因而溫度對三極管的影響集中體現(xiàn)在對集電極電流的影響。2023/1/317三極管參數(shù)的溫度特性溫度每升高1C，?/增PNN+V1V2R2R12.2晶體三極管的其它工作模式2.2.1飽和模式(E結(jié)正偏，C結(jié)正偏)-+IFFIF+-IRRIRIE=IF-RIRICIC=FIF-IRIE

結(jié)論：三極管失去正向受控作用。2023/1/318PNN+V1V2R2R12.2晶體三極管的其它工作模式2飽和模式直流簡化電路模型ECBETICIB共發(fā)射極通常，飽和壓降VCE(sat)

硅管VCE(sat)0.3V鍺管VCE(sat)0.1V電路模型VBE+-ECBEICIB+-VCE(sat)直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)若忽略飽和壓降，三極管輸出端近似短路。即三極管工作于飽和模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。2023/1/319飽和模式直流簡化電路模型ECBETICIB共發(fā)射極通常，飽2.2.2截止模式(E結(jié)反偏，C結(jié)反偏)若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC

0。即三極管工作于截止模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。ECBETICIB共發(fā)射極電路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流簡化電路模型直流簡化電路模型ECBEIC0IB02023/1/3202.2.2截止模式(E結(jié)反偏，C結(jié)反偏)若忽略若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC

0。即三極管工作于截止模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。電路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流簡化電路模型直流簡化電路模型ECBEIC0IB02.2.2截止模式(Je結(jié)反偏，Jc結(jié)反偏)

：2023/1/321若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC0。2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：當(dāng)電路滿足兩個(gè)條件：1、直流偏置得當(dāng)（晶體三極管工作在放大區(qū)，場效應(yīng)管工作在飽和區(qū)）2、交流輸入足夠?。ㄎ⒆儯┪覀兙涂梢园言撾娐房醋魇蔷€性電路，利用疊加定理進(jìn)行直流和交流分析。注意：先直流分析，再交流分析直流分析－－直流通路：交流電源置零＋旁路，耦合電容開路交流分析－－交流通路：直流電源置零＋旁路，耦合電容短路（在合適的工作頻率）2023/1/3222.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：當(dāng)電路滿足兩個(gè)1.先確定三極管工作模式(以NPN為例)。用相應(yīng)簡化電路模型替代三極管。(可略）分析電路直流工作點(diǎn)。只要VBE

VBE(on)

（發(fā)射結(jié)反偏）截止模式假定放大模式，估算VCE:若VＣE

>VCE(sat)

放大模式若VＣE＜VCE(sat)

飽和模式2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：先斷開三極管，判斷VBE大?。?023/1/3231.先確定三極管工作模式(以NPN為例)。用相應(yīng)簡化電路例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。

解：三極管若斷開,VBE=6V>VBE(on)VCCRCRB(+6V)1k100kT因?yàn)閂CEQ>0.3V，所以三極管工作在放大模式。VC=VCEQ=4.41V2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：假設(shè)T工作在放大模式2023/1/324例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0例2若將上例電路中的電阻RB

改為10k，試重新判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：假設(shè)T工作在放大模式VCCRCRB(+6V)1k10kT因?yàn)閂CEQ<0.3V，所以三極管工作在飽和模式。2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：2023/1/325例2若將上例電路中的電阻RB改為10k，試重新判斷三例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試

判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：所以三極管工作在截止模式。VCCRCRB1(+6V)1k100kTRB22k+-VBBRBBRC+-VCC<VBE(on)2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：2023/1/326例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=作業(yè)：2.142.15

2023/1/327作業(yè)：2022/12/1127埃伯爾斯—莫爾模型是三極管通用模型，它適用于任何工作模式。IE=IF-RIRIC=FIF-IR

其中ECBIEIFRIRICFIFIRIB2.3埃伯爾斯—莫爾模型2023/1/328埃伯爾斯—莫爾模型是三極管通用模型，它適用于任何工作模式放大模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-飽和模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)截止模式直流簡化電路模型ECBEIC0IB0前節(jié)復(fù)習(xí)2023/1/329放大模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB

伏安特性曲線（可由圖示儀直接測出）是三極管通用的曲線模型，它適用于任何工作模式。(三極管有三種組態(tài)，以共發(fā)射極為例）。IB=f1E(VBE)VCE=常數(shù)IC=f2E(VCE)IB=常數(shù)共發(fā)射極輸入特性：輸出特性：+-TVCEIBVBEIC+-2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/330伏安特性曲線（可由圖示儀直接測出）是三極管通用的曲線模型輸入特性曲線VCE=0IB/AVBE/VVBE(on)0.3V10V0V(BR)BEOIEBO+ICBO

VCE一定：類似二極管伏安特性。

VCE增加：正向特性曲線略右移。由于VCE=VCB+VBEWBWBEBC基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)注：VCE>0.3V后，曲線移動(dòng)可忽略不計(jì)。因此當(dāng)VBE一定時(shí)：VCEVCB復(fù)合機(jī)會(huì)

IB

曲線右移。2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/331輸入特性曲線VCE=0IB/AVBE/VVBE(o輸出特性曲線飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A10A0由輸出特性曲線可劃分四個(gè)區(qū)域：放大區(qū)截止區(qū)擊穿區(qū)0IC/mAV(BR)CEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/332輸出特性曲線飽和區(qū)VCE/VIB=40A30IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)：條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。IC不受IB控制，而受VCE影響。VCE略增，IC顯著增加。飽和區(qū)（VBE0.7V，VCE<0.3V）：2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/333IC/mAVCE/V0IB=40A30A20放大區(qū)（VBE0.7V，VCE>0.3V）：IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏VCE曲線略上翹具有正向受控作用滿足IC=IB+ICEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/334放大區(qū)（VBE0.7V，VCE>0.3V）：IC/說明：IC/mAVCE/V0VA上翹程度—取決于厄爾利電壓VA上翹原因—基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)（VCEIC略）2.4晶體三極管伏安特性曲線：在考慮三極管基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)時(shí)，電流IC的修正方程為：基區(qū)寬度WB越小調(diào)制效應(yīng)對IC影響越大則VA越小。2023/1/335說明：IC/mAVCE/V0VA上翹程度—取決于厄爾利電與IC的關(guān)系：IC0考慮上述因素，IB等量增加時(shí)，輸出曲線不再等間隔平行上移。ICVCE02.4晶體三極管伏安特性曲線：在IC一定范圍內(nèi)近似為常數(shù)。IC過小使IB造成。IC過大發(fā)射效率造成。2023/1/336與IC的關(guān)系：IC0考慮上述因素，IB等量增加截止區(qū)（VBE0.5V，VCE

0.3V）：IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)：條件：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。IC0，IB0近似為IB≤0以下區(qū)域

嚴(yán)格說，截止區(qū)應(yīng)是IE=0即IB=-ICBO以下的區(qū)域。2.4晶體三極管伏安特性曲線：因?yàn)镮B

在0-ICBO時(shí)，仍滿足2023/1/337截止區(qū)（VBE0.5V，VCE0.3V）：IC擊穿區(qū)：特點(diǎn)：VCE增大到一定值時(shí)，集電結(jié)反向擊穿，IC急劇增大。V(BR)CEO集電結(jié)反向擊穿電壓，隨IB的增大而減小。注意：IB=

0時(shí)，擊穿電壓為V(BR)CEOIE=

0時(shí)，擊穿電壓為V(BR)CBOV(BR)CBO>V(BR)CEOIC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0IB=-ICBO(IE=

0)V(BR)CBO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/338擊穿區(qū)：特點(diǎn)：VCE增大到一定值時(shí)，集電結(jié)反向擊穿，IC急劇飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A10A0條件：特點(diǎn)：放大區(qū)條件：特點(diǎn)：截止區(qū)條件：特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏I(xiàn)C受VCE影響，不受IB

控制。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏I(xiàn)C受IB控制，不受

VCE控制。發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏I(xiàn)C

0，IB

0。擊穿區(qū)0反向擊穿電壓V(BR)CEOIC/mAV(BR)CEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/339飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A1三極管安全工作區(qū)ICVCE0V(BR)CEOICMPCM

最大允許集電極電流ICM（若IC>ICM造成

）

反向擊穿電壓V(BR)CEO（若VCE>V(BR)CEO

管子擊穿）VCE<V(BR)CEO

最大允許集電極耗散功率PCM（PC=ICVCE，若PC>PCM燒管）PC<PCM

要求ICICM2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/340三極管安全工作區(qū)ICVCE0V(BR)CEOICMPCM最放大電路小信號運(yùn)用時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，特性曲線的非線性可忽略不計(jì)，近似用一段直線來代替，從而獲得一線性化的電路模型，即小信號（或微變）電路模型。三極管作為四端網(wǎng)絡(luò)，選擇不同的自變量，可以形成多種電路模型。最常用的是混合π型小信號電路模型。2.5晶體三極管小信號電路模型2023/1/341放大電路小信號運(yùn)用時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，特混合π型電路模型的引出基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻與電容集電結(jié)電阻與電容反映三極管正向受控作用的電流源由基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)引起的輸出電阻ibicbcerbbrbecbecbcrbcbgmvberce2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/342混合π型電路模型的引出基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻與電容集電結(jié)電阻混合π型小信號電路模型若忽略rbc影響，整理即可得出混合π型電路模型。rbercecbccberbbbcegmvbebibic電路低頻工作時(shí)，可忽略結(jié)電容影響，因此低頻混合π型電路模型簡化為：rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/343混合π型小信號電路模型若忽略rbc影響，整理即可得出小信號電路參數(shù)rbb基區(qū)體電阻，其值較小，約幾十歐，常忽略不計(jì)。

rbe三極管輸入電阻，約千歐數(shù)量級。rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/344小信號電路參數(shù)rbb基區(qū)體電阻，其值較小，約幾十歐，跨導(dǎo)gm表示三極管具有正向受控作用的增量電導(dǎo)。rce三極管輸出電阻，數(shù)值較大。RL<<rce

時(shí)，常忽略。rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/345跨導(dǎo)gm表示三極管具有正向受控作用的增量電導(dǎo)。rce三簡化低頻混合Π型小信號電路模型rbercerbbbcegmvbe

=ibbibicrbebceibibicrcerbebceibibic注意：小信號電路模型只能用來分析疊加在Q點(diǎn)上各交流量之間的相互關(guān)系，不能分析直流參量。2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/346簡化低頻混合Π型小信號電路模型rbercerbbbce由于交流信號均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號幅度很小，因此對工作在放大模式下的電路進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。直流分析法分析指標(biāo)：IBQ、ICQ、VCEQ分析方法：圖解法、估算法交流分析法分析指標(biāo)：Av

、Ri、Ro分析方法：圖解法、微變等效電路法2.6晶體三極管電路分析方法2023/1/347由于交流信號均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號幅度很小即分析交流輸入信號為零時(shí)，放大電路中直流電壓與直流電流的數(shù)值。（對應(yīng)通路：直流通路）即利用三極管的輸入、輸出特性曲線與管外電路所確定的負(fù)載線，通過作圖的方法進(jìn)行求解。要求：已知三極管特性曲線和管外電路元件參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：便于直接觀察Q點(diǎn)位置是否合適，輸出信號波形是否會(huì)產(chǎn)生失真。2.6.1晶體三極管的直流分析法：2.6.1晶體三極管的直流分析法：圖解法2023/1/348即分析交流輸入信號為零時(shí)，放大電路中直流電壓與直流電例4：已知電路參數(shù)和三極管輸入、輸出特性曲線，試求IBQ、ICQ、VCEQ。Q

輸入回路直流負(fù)載線方程VBE=VBB-IBRBVBBVBB/RBVBEQIBQ+-IBVBBIC-+VCCRBRC+-VBE+-VCE

輸出回路直流負(fù)載線方程VCE=VCC-ICRCICVCE0VBEIB0IB=

IBQVCCVCC/RCQICQVCEQ2.6.1晶體三極管的直流分析法：2023/1/349例4：已知電路參數(shù)和三極管輸入、輸出特性曲線，試求IBQ、I圖解法分析步驟：（1）由電路輸入特性確定IBQ

寫出管外輸入回路直流負(fù)載線方程(VBEIB)。在輸入特性曲線上作輸入回路直流負(fù)載線。找出對應(yīng)交點(diǎn)，得IBQ與VBEQ。（2）由電路輸出特性確定ICQ與VCEQ

寫出管外輸出回路直流負(fù)載線方程(VCEIC)。在輸出特性曲線上作輸出回路直流負(fù)載線。找出負(fù)載線與特性曲線中IB=IBQ曲線的交點(diǎn)，即Q點(diǎn)，得到ICQ與VCEQ。2.6.1晶體三極管的直流分析法：2023/1/350圖解法分析步驟：（1）由電路輸入特性確定IBQ寫出管外輸即利用直流通路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路是指輸入信號為零，耦合及旁路電容開路時(shí)對應(yīng)的電路。用相應(yīng)簡化電路模型替代三極管。(可略）分析電路直流工作點(diǎn)。只要VBE

VBE(on)

（發(fā)射結(jié)反偏）截止模式假定放大模式，估算VCE:若VＣE

>VCE(sat)

放大模式若VＣE＜VCE(sat)

飽和模式2.2.3晶體管三極管直流分析方法：工程近似法－估算法(以NPN為例)2023/1/351即利用直流通路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。直流通路是指輸入信號為零，耦例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。

解：三極管若斷開,VBE=6V>VBE(on)VCCRCRB(+6V)1k100kT因?yàn)閂CEQ>0.3V，所以三極管工作在放大模式。VC=VCEQ=4.41V2.2.3晶體管三極管直流分析方法：假設(shè)T工作在放大模式2023/1/352例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0例2若將上例電路中的電阻RB

改為10k，試重新判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：假設(shè)T工作在放大模式VCCRCRB(+6V)1k10kT因?yàn)閂CEQ<0.3V，所以三極管工作在飽和模式。2.2.3晶體管三極管直流分析方法：討論：對此電路，當(dāng)RB與RC在滿足什么條件時(shí)，三極管工作在放大區(qū)和飽和區(qū)？2023/1/353例2若將上例電路中的電阻RB改為10k，試重新判斷三例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試

判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：所以三極管工作在截止模式。VCCRCRB1(+6V)1k100kTRB22k+-VBBRBBRC+-VCC<VBE(on)2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：2023/1/354例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=小信號等效電路法分析步驟：畫交流通路(直流電源置零，耦合、旁路電容短路)。用小信號電路模型代替三極管，得小信號等效電路。利用小信號等效電路分析交流指標(biāo)。計(jì)算微變參數(shù)gm、rbe。注意:小信號等效電路只能用來分析交流量的變化規(guī)律及動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，不能分析靜態(tài)工作點(diǎn)。2.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/355小信號等效電路法分析步驟：畫交流通路(直流電源置零，耦合例5已知IEQ=1mA,=100,vi=20sint(mV),

試畫出圖

示電路的交流通路及交流等效電路,并計(jì)算vo。virbeibibicRB+-RCRLvo+-viibicRBRC+-RL+-vovi+-iBVBBiCVCCRBRC+-+-RLC1C25k2.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/356例5已知IEQ=1mA,=100,vi=20作業(yè)2－24畫出書上P256中圖P

4－7(c)的交流通路2023/1/357作業(yè)2－242022/12/1157tvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiCtICQtvCE0-1/RLVCEQibvi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C2viibicRBRC+-RL+-vo2.6.2晶體三極管的交流分析法：圖解法2023/1/358tvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiC確定靜態(tài)工作點(diǎn)(方法同前)。畫交流負(fù)載線。畫波形，分析性能。過Q點(diǎn)、作斜率為-1/RL的直線即交流負(fù)載線。其中RL=RC//

RL圖解法分析步驟:圖解法直觀、實(shí)用，容易看出Q點(diǎn)設(shè)置是否合適，波形是否產(chǎn)生失真，但不適合分析含有電抗元件的復(fù)雜電路。同時(shí)在輸入信號過小時(shí)作圖精確度降低。2.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/359確定靜態(tài)工作點(diǎn)(方法同前)。畫交流負(fù)載線。畫波形，分析QiCtICQtvCE0VCEQibQ點(diǎn)在中點(diǎn)，動(dòng)態(tài)范圍最大，輸出波形不易失真。Q點(diǎn)波動(dòng)對輸出波形的影響：Q點(diǎn)升高，不失真動(dòng)態(tài)范圍減小，輸出易飽和失真(底部失真)。Q點(diǎn)降低，不失真動(dòng)態(tài)范圍減小，輸出易截止失真(頂部失真)。QibibiCvCE0Qvi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/360QiCtICQtvCE0VCEQibQ點(diǎn)在中點(diǎn)，動(dòng)態(tài)范圍tvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiCtICQtvCE0-1/RLVCEQibviibicRBRC+-RL+-vo消除飽和失真降低Q點(diǎn):增大RB，減小IBQ減小RC:負(fù)載線變徒,輸出動(dòng)態(tài)范圍增加。vi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/361tvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiCtvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiCtICQtvCE0-1/RLVCEQibviibicRBRC+-RL+-vo消除截止失真升高Q點(diǎn):減小RB，增大IBQvi+-iBVBBiCVCCRBRC+-vBE+-vCE+-+-RLC1C22.6.2晶體三極管的交流分析法：2023/1/362tvBE0QvBEiB0iCvCE0QtiBIBQiCiCvCE0iBVCE(sat)iCR+-VQ+viB恒值外電路(負(fù)載電路)2.7.1電流源利用三極管放大區(qū)iB恒定時(shí)iC接近恒流的特性，可構(gòu)成集成電路中廣泛采用的一種單元電路--電流源。該電流源不是普通意義的電流源，因它本身不提供能量,電流源電路的輸出電流I0，由外電路中的直流電源提供。I0只受IB控制，與外電路在電流源兩端呈現(xiàn)的電壓大小幾乎無關(guān)。就這個(gè)意義而言，將其看作為電流源。2.7晶體三極管應(yīng)用原理2023/1/363iCvCE0iBVCE(sat)iCR+VQ+2.7.2放大器放大器的作用就是將輸入信號進(jìn)行不失真的放大。放大原理+-iBviiCVCCRC+-+-VIQvoVIQtvBE0IBQtiB0tviICQtiC0VCEQtvCE0tvo0利用ib對ic的控制作用實(shí)現(xiàn)放大。2.7.2放大器：2023/1/3642.7.2放大器放大器的作用就是將輸入信號進(jìn)行不失真的放大實(shí)質(zhì)電源VCC提供的功率：三極管集電極上的功率：負(fù)載電阻RC上的功率：2.7.2放大器：2023/1/365放大實(shí)質(zhì)電源VCC提供的功率：三極管集電極上的功率：注意：放大器放大信號的實(shí)質(zhì)：是利用三極管的正向受控作用，將電源VCC提供的直流功率，部分地轉(zhuǎn)換為輸出功率。電源VCC

不僅要為三極管提供偏置，保證管子工作在放大區(qū)，同時(shí)還是整個(gè)電路的能源。電源提供的功率PD除了轉(zhuǎn)換成負(fù)載上有用的輸出功率PL外，其余均消耗在晶體三極管上（

PC

）。三極管僅是一個(gè)換能器。2.7.2放大器：2023/1/366注意：放大器放大信號的實(shí)質(zhì)：是利用三極管的正向受控作2.7.3

跨導(dǎo)線性電路順時(shí)針與逆時(shí)針方向三極管個(gè)數(shù)相等;跨導(dǎo)線性環(huán)（TL環(huán)）vBE2vBE4vBE6vBE8vBE10+-+--++--+vBE1vBE3vBE5vBE7vBE9+-+--++--+N個(gè)放大模式下工作的三極管發(fā)射結(jié)連成一閉合回路;若各管發(fā)射結(jié)面積相等，則：若各管發(fā)射結(jié)面積不等，則：其中:2.7.3跨導(dǎo)線性電路：2023/1/3672.7.3跨導(dǎo)線性電路順時(shí)針與逆時(shí)針方向跨導(dǎo)線性環(huán)（跨導(dǎo)線性環(huán)應(yīng)用電路由圖知：VCCT1T2T3T4IXIYio由TL環(huán)知：則：例7：設(shè)各管發(fā)射結(jié)面積相等。當(dāng)iY為定值時(shí)，電路可實(shí)現(xiàn)對iX的平方運(yùn)算。2.7.3跨導(dǎo)線性電路：2023/1/368跨導(dǎo)線性環(huán)應(yīng)用電路由圖知：VCCT1T2T3T4IXIYi謝謝謝謝69第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P+發(fā)射區(qū)N基區(qū)P集電區(qū)發(fā)射極e基極b集電極c二、三極管結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號NPN管PNP管三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)高摻雜;基區(qū)很薄;集電結(jié)面積大。結(jié)構(gòu)示意圖：電路符號：：2.0概述：2020/12/202第02章晶體三極管已修改第02章晶體三極管已修改第02章晶體70N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P+發(fā)射區(qū)N基區(qū)P集電區(qū)發(fā)射極e基極b集電極c二、三極管結(jié)構(gòu)示意圖及電路符號NPN管PNP管三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn):發(fā)射區(qū)高摻雜;基區(qū)很薄;集電結(jié)面積大。結(jié)構(gòu)示意圖：電路符號：：2.0概述：2023/1/371N+NP集電結(jié)Jc發(fā)射結(jié)Je發(fā)射極e集電極c基極b發(fā)射區(qū)集電從結(jié)構(gòu)看：從電路符號看：無論是NPN還是PNP管，都有兩個(gè)PN結(jié)，三個(gè)區(qū)，三個(gè)電極。除了發(fā)射極上的箭頭方向不同外，其他都相同，但箭頭方向都是由P指向N，即PN結(jié)的正向電流方向。2.0概述：2023/1/372從結(jié)構(gòu)看：從電路符號看：無論是NPN還是PNP管，都三、三極管的工作狀態(tài)及其外部工作條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：放大模式發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏：飽和模式發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏：截止模式（最常用）（用于開關(guān)電路中）2.0概述：放大模式截止模式放大模式+5V+0.7V0V+12V+2V+12V0V-5.3V-6V-5V-5.7V-5.3V飽和模式NPNPNPNPNNPN2023/1/373三、三極管的工作狀態(tài)及其外部工作條件發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏：總結(jié):

在放大電路中三極管主要工作于放大狀態(tài)，即要求，發(fā)射結(jié)正偏(正偏壓降近似等于其PN結(jié)的導(dǎo)通壓降），集電結(jié)反偏（反偏壓降遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其導(dǎo)通電壓才行）。對NPN管各極電位間要求：對PNP管各極電位間要求：Ve<Vb<

VcVe>Vb>Vc2.0概述：2023/1/374總結(jié):在放大電路中三極管主要工作于放大狀態(tài)，即要求，發(fā)射2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理IEnIBpICBOIBnICnIEICIBJe正偏，以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)為主Jc反偏，以漂移運(yùn)動(dòng)為主2.1放大模式下晶體三極管的工作原理及電路模型2023/1/3752.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理IEnIBpIC常用Icn和IE的比值來衡量管子的質(zhì)量令

β表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的基極電流IB對集電極電流IC的控制能力。2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2023/1/376常用Icn和IE的比值來衡量管子的質(zhì)量令β表示，受發(fā)三極管特性——具有正向受控作用在放大狀態(tài)下的三極管輸出的集電極電流IC

，主要受正向發(fā)射結(jié)電壓VBE的控制，而與反向集電結(jié)電壓VCE近似無關(guān)。2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2023/1/377三極管特性——具有正向受控作用在放大狀態(tài)下的三極管輸出發(fā)射結(jié)正偏：保證發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射多子。發(fā)射區(qū)摻雜濃度>>基區(qū)：減少基區(qū)向發(fā)射區(qū)發(fā)射的多子，提高發(fā)射效率。基區(qū)的作用：將發(fā)射到基區(qū)的多子，自發(fā)射結(jié)傳輸?shù)郊娊Y(jié)邊界?；鶇^(qū)很薄：可減少多子傳輸過程中在基區(qū)的復(fù)合機(jī)會(huì)，保證絕大部分載流子擴(kuò)散到集電結(jié)邊界。集電結(jié)反偏、且集電結(jié)面積大：保證擴(kuò)散到集電結(jié)邊界的載流子全部漂移到集電區(qū)，形成受控的集電極電流。IEnIBpICBOIBnICnIEICIB2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：2023/1/378發(fā)射結(jié)正偏：保證發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射多子。發(fā)射區(qū)摻雜濃度>>基區(qū)注意：NPN型管與PNP型管工作原理相似，但由于它們形成電流的載流子性質(zhì)不同，結(jié)果導(dǎo)致各極電流方向相反，加在各極上的電壓極性相反。V1PNN+V2-+-+IEICIBNPP+V2V1+

-+

-IEICIB2.1.1放大模式下晶體三極管的工作原理：2023/1/379注意：NPN型管與PNP型管工作原理相似，但由于它們形成電流觀察輸入信號作用在那個(gè)電極上，輸出信號從那個(gè)電極取出，此外的另一個(gè)電極即為組態(tài)形式。2.1.2電流傳輸方程三極管的三種連接方式——三種組態(tài)BCEBTICIEECBETICIBCEBCTIEIB（共發(fā)射極）（共基極）（共集電極）放大電路的組態(tài)是針對交流信號而言的。2023/1/380觀察輸入信號作用在那個(gè)電極上，輸出信號從那個(gè)電極取出，此外共基極直流電流傳輸方程BCEBTICIE共基極直流電流傳輸系數(shù)：

直流電流傳輸方程：共發(fā)射極直流電流傳輸方程ECBETICIB直流電流傳輸方程：其中：2023/1/381共基極直流電流傳輸方程BCEBTICIE共基極直流電流傳輸?shù)奈锢砗x：表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的復(fù)合電流IBB，對集電極正向受控電流ICn的控制能力。若忽略ICBO，則：ECBETICIB可見，為共發(fā)射極電流放大系數(shù)。2023/1/382的物理含義：表示，受發(fā)射結(jié)電壓控制的復(fù)合電流IICEO的物理含義：

ICEO指基極開路時(shí)，集電極直通到發(fā)射極的電流。

∵

IB=0IEPICBOICnIEn+_VCENPN+CBEICEOIB=0∴

IEp+(IEn-ICn)=IE-ICn

=ICBO因此：即：2023/1/383ICEO的物理含義：ICEO指基極開路時(shí)，集電極直通到發(fā)三極管的正向受控作用，服從指數(shù)函數(shù)關(guān)系式：數(shù)學(xué)模型（指數(shù)模型）IS指發(fā)射結(jié)反向飽和電流IEBS轉(zhuǎn)化到集電極上的電流值，它不同于二極管的反向飽和電流IS。式中：2.1.3放大模式下三極管的模型：2023/1/384三極管的正向受控作用，服從指數(shù)函數(shù)關(guān)系式：數(shù)學(xué)模型（指數(shù)放大模式直流簡化電路模型電路模型VBE+-ECBEICIBIBECBETICIB共發(fā)射極直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-VBE(on)為發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓，工程上一般取：硅管VBE(on)=0.7V鍺管VBE(on)=0.25V2023/1/385放大模式直流簡化電路模型電路模型VBE+ECBEICIBI

三極管參數(shù)的溫度特性溫度每升高1C，?

/

增大（0.5

1）%，即：溫度每升高1C，VBE(on)減?。?2.5）mV,即：溫度每升高10C，ICBO增大一倍，即：

因而溫度對三極管的影響集中體現(xiàn)在對集電極電流的影響。2023/1/386三極管參數(shù)的溫度特性溫度每升高1C，?/增PNN+V1V2R2R12.2晶體三極管的其它工作模式2.2.1飽和模式(E結(jié)正偏，C結(jié)正偏)-+IFFIF+-IRRIRIE=IF-RIRICIC=FIF-IRIE

結(jié)論：三極管失去正向受控作用。2023/1/387PNN+V1V2R2R12.2晶體三極管的其它工作模式2飽和模式直流簡化電路模型ECBETICIB共發(fā)射極通常，飽和壓降VCE(sat)

硅管VCE(sat)0.3V鍺管VCE(sat)0.1V電路模型VBE+-ECBEICIB+-VCE(sat)直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)若忽略飽和壓降，三極管輸出端近似短路。即三極管工作于飽和模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)閉合。2023/1/388飽和模式直流簡化電路模型ECBETICIB共發(fā)射極通常，飽2.2.2截止模式(E結(jié)反偏，C結(jié)反偏)若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC

0。即三極管工作于截止模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。ECBETICIB共發(fā)射極電路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流簡化電路模型直流簡化電路模型ECBEIC0IB02023/1/3892.2.2截止模式(E結(jié)反偏，C結(jié)反偏)若忽略若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC

0。即三極管工作于截止模式時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。電路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流簡化電路模型直流簡化電路模型ECBEIC0IB02.2.2截止模式(Je結(jié)反偏，Jc結(jié)反偏)

：2023/1/390若忽略反向飽和電流，三極管IB0，IC0。2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：當(dāng)電路滿足兩個(gè)條件：1、直流偏置得當(dāng)（晶體三極管工作在放大區(qū)，場效應(yīng)管工作在飽和區(qū)）2、交流輸入足夠小（微變）我們就可以把該電路看作是線性電路，利用疊加定理進(jìn)行直流和交流分析。注意：先直流分析，再交流分析直流分析－－直流通路：交流電源置零＋旁路，耦合電容開路交流分析－－交流通路：直流電源置零＋旁路，耦合電容短路（在合適的工作頻率）2023/1/3912.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：當(dāng)電路滿足兩個(gè)1.先確定三極管工作模式(以NPN為例)。用相應(yīng)簡化電路模型替代三極管。(可略）分析電路直流工作點(diǎn)。只要VBE

VBE(on)

（發(fā)射結(jié)反偏）截止模式假定放大模式，估算VCE:若VＣE

>VCE(sat)

放大模式若VＣE＜VCE(sat)

飽和模式2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：先斷開三極管，判斷VBE大?。?023/1/3921.先確定三極管工作模式(以NPN為例)。用相應(yīng)簡化電路例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。

解：三極管若斷開,VBE=6V>VBE(on)VCCRCRB(+6V)1k100kT因?yàn)閂CEQ>0.3V，所以三極管工作在放大模式。VC=VCEQ=4.41V2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：假設(shè)T工作在放大模式2023/1/393例1已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0例2若將上例電路中的電阻RB

改為10k，試重新判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：假設(shè)T工作在放大模式VCCRCRB(+6V)1k10kT因?yàn)閂CEQ<0.3V，所以三極管工作在飽和模式。2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：2023/1/394例2若將上例電路中的電阻RB改為10k，試重新判斷三例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=0.3V，=30

，試

判斷三極管工作狀態(tài)，并計(jì)算VC。解：所以三極管工作在截止模式。VCCRCRB1(+6V)1k100kTRB22k+-VBBRBBRC+-VCC<VBE(on)2.2.3晶體管三極管直流電路分析步驟：2023/1/395例3已知VBE(on)=0.7V，VCE(sat)=作業(yè)：2.142.15

2023/1/396作業(yè)：2022/12/1127埃伯爾斯—莫爾模型是三極管通用模型，它適用于任何工作模式。IE=IF-RIRIC=FIF-IR

其中ECBIEIFRIRICFIFIRIB2.3埃伯爾斯—莫爾模型2023/1/397埃伯爾斯—莫爾模型是三極管通用模型，它適用于任何工作模式放大模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-飽和模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)截止模式直流簡化電路模型ECBEIC0IB0前節(jié)復(fù)習(xí)2023/1/398放大模式直流簡化電路模型VBE(on)ECBEICIBIB

伏安特性曲線（可由圖示儀直接測出）是三極管通用的曲線模型，它適用于任何工作模式。(三極管有三種組態(tài)，以共發(fā)射極為例）。IB=f1E(VBE)VCE=常數(shù)IC=f2E(VCE)IB=常數(shù)共發(fā)射極輸入特性：輸出特性：+-TVCEIBVBEIC+-2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/399伏安特性曲線（可由圖示儀直接測出）是三極管通用的曲線模型輸入特性曲線VCE=0IB/AVBE/VVBE(on)0.3V10V0V(BR)BEOIEBO+ICBO

VCE一定：類似二極管伏安特性。

VCE增加：正向特性曲線略右移。由于VCE=VCB+VBEWBWBEBC基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)注：VCE>0.3V后，曲線移動(dòng)可忽略不計(jì)。因此當(dāng)VBE一定時(shí)：VCEVCB復(fù)合機(jī)會(huì)

IB

曲線右移。2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3100輸入特性曲線VCE=0IB/AVBE/VVBE(o輸出特性曲線飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A10A0由輸出特性曲線可劃分四個(gè)區(qū)域：放大區(qū)截止區(qū)擊穿區(qū)0IC/mAV(BR)CEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3101輸出特性曲線飽和區(qū)VCE/VIB=40A30IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)：條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。IC不受IB控制，而受VCE影響。VCE略增，IC顯著增加。飽和區(qū)（VBE0.7V，VCE<0.3V）：2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3102IC/mAVCE/V0IB=40A30A20放大區(qū)（VBE0.7V，VCE>0.3V）：IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)條件發(fā)射結(jié)正偏集電結(jié)反偏VCE曲線略上翹具有正向受控作用滿足IC=IB+ICEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3103放大區(qū)（VBE0.7V，VCE>0.3V）：IC/說明：IC/mAVCE/V0VA上翹程度—取決于厄爾利電壓VA上翹原因—基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)（VCEIC略）2.4晶體三極管伏安特性曲線：在考慮三極管基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)時(shí)，電流IC的修正方程為：基區(qū)寬度WB越小調(diào)制效應(yīng)對IC影響越大則VA越小。2023/1/3104說明：IC/mAVCE/V0VA上翹程度—取決于厄爾利電與IC的關(guān)系：IC0考慮上述因素，IB等量增加時(shí)，輸出曲線不再等間隔平行上移。ICVCE02.4晶體三極管伏安特性曲線：在IC一定范圍內(nèi)近似為常數(shù)。IC過小使IB造成。IC過大發(fā)射效率造成。2023/1/3105與IC的關(guān)系：IC0考慮上述因素，IB等量增加截止區(qū)（VBE0.5V，VCE

0.3V）：IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特點(diǎn)：條件：發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。IC0，IB0近似為IB≤0以下區(qū)域

嚴(yán)格說，截止區(qū)應(yīng)是IE=0即IB=-ICBO以下的區(qū)域。2.4晶體三極管伏安特性曲線：因?yàn)镮B

在0-ICBO時(shí)，仍滿足2023/1/3106截止區(qū)（VBE0.5V，VCE0.3V）：IC擊穿區(qū)：特點(diǎn)：VCE增大到一定值時(shí)，集電結(jié)反向擊穿，IC急劇增大。V(BR)CEO集電結(jié)反向擊穿電壓，隨IB的增大而減小。注意：IB=

0時(shí)，擊穿電壓為V(BR)CEOIE=

0時(shí)，擊穿電壓為V(BR)CBOV(BR)CBO>V(BR)CEOIC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0IB=-ICBO(IE=

0)V(BR)CBO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3107擊穿區(qū)：特點(diǎn)：VCE增大到一定值時(shí)，集電結(jié)反向擊穿，IC急劇飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A10A0條件：特點(diǎn)：放大區(qū)條件：特點(diǎn)：截止區(qū)條件：特點(diǎn)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏I(xiàn)C受VCE影響，不受IB

控制。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏I(xiàn)C受IB控制，不受

VCE控制。發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏I(xiàn)C

0，IB

0。擊穿區(qū)0反向擊穿電壓V(BR)CEOIC/mAV(BR)CEO2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3108飽和區(qū)VCE/VIB=40A30A20A1三極管安全工作區(qū)ICVCE0V(BR)CEOICMPCM

最大允許集電極電流ICM（若IC>ICM造成

）

反向擊穿電壓V(BR)CEO（若VCE>V(BR)CEO

管子擊穿）VCE<V(BR)CEO

最大允許集電極耗散功率PCM（PC=ICVCE，若PC>PCM燒管）PC<PCM

要求ICICM2.4晶體三極管伏安特性曲線：2023/1/3109三極管安全工作區(qū)ICVCE0V(BR)CEOICMPCM最放大電路小信號運(yùn)用時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，特性曲線的非線性可忽略不計(jì)，近似用一段直線來代替，從而獲得一線性化的電路模型，即小信號（或微變）電路模型。三極管作為四端網(wǎng)絡(luò)，選擇不同的自變量，可以形成多種電路模型。最常用的是混合π型小信號電路模型。2.5晶體三極管小信號電路模型2023/1/3110放大電路小信號運(yùn)用時(shí)，在靜態(tài)工作點(diǎn)附近的小范圍內(nèi)，特混合π型電路模型的引出基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻與電容集電結(jié)電阻與電容反映三極管正向受控作用的電流源由基區(qū)寬度調(diào)制效應(yīng)引起的輸出電阻ibicbcerbbrbecbecbcrbcbgmvberce2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/3111混合π型電路模型的引出基區(qū)體電阻發(fā)射結(jié)電阻與電容集電結(jié)電阻混合π型小信號電路模型若忽略rbc影響，整理即可得出混合π型電路模型。rbercecbccberbbbcegmvbebibic電路低頻工作時(shí)，可忽略結(jié)電容影響，因此低頻混合π型電路模型簡化為：rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/3112混合π型小信號電路模型若忽略rbc影響，整理即可得出小信號電路參數(shù)rbb基區(qū)體電阻，其值較小，約幾十歐，常忽略不計(jì)。

rbe三極管輸入電阻，約千歐數(shù)量級。rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/3113小信號電路參數(shù)rbb基區(qū)體電阻，其值較小，約幾十歐，跨導(dǎo)gm表示三極管具有正向受控作用的增量電導(dǎo)。rce三極管輸出電阻，數(shù)值較大。RL<<rce

時(shí)，常忽略。rbercerbbbcegmvbebibic2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/3114跨導(dǎo)gm表示三極管具有正向受控作用的增量電導(dǎo)。rce三簡化低頻混合Π型小信號電路模型rbercerbbbcegmvbe

=ibbibicrbebceibibicrcerbebceibibic注意：小信號電路模型只能用來分析疊加在Q點(diǎn)上各交流量之間的相互關(guān)系，不能分析直流參量。2.5晶體三極管小信號電路模型：2023/1/3115簡化低頻混合Π型小信號電路模型rbercerbbbce由于交流信號均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號幅度很小，因此對工作在放大模式下的電路進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行直流分析，后進(jìn)行交流分析。直流分析法分析指標(biāo)：IBQ、ICQ、VCEQ分析方法：圖解法、估算法交流分析法分析指標(biāo)：Av

、Ri、Ro分析方法：圖解法、微變等效電路法2.6晶體三極管電路分析方法2023/1/3116由于交流信號均疊加在靜態(tài)工作點(diǎn)上，且交流信號幅度很小即分析交流輸入信號為零時(shí)，放大電路中直流電壓與直流電流的數(shù)值。（對應(yīng)通路：直流通路）即利用三極管的輸入、輸出特性曲線與管外電路所確定的負(fù)載線，通過作圖的方法進(jìn)行求解。要求：已知三極管特性曲線和管外電路元件參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：便于直接觀察Q點(diǎn)位置是否合適，輸出信號波形是否會(huì)產(chǎn)