戴蓓倩《電子線路》4

第四章

晶體管及其小信號放大(1)

電子電路基礎1§1雙極型晶體管（BJT）§1.1基本結(jié)構BECNNP基極發(fā)射極集電極NPN型PNP集電極基極發(fā)射極BCEPNP型發(fā)射結(jié)集電結(jié)2BECNNP基極發(fā)射極集電極基區(qū)：較薄，摻雜濃度低集電區(qū)：面積較大發(fā)射區(qū)：摻雜濃度較高制造工藝上的特點3電路符號

兩種類型的三極管4§1.2BJT的電流分配與放大原理

三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。

（1）工作在放大狀態(tài)的外部條件：

發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。（2）三種組態(tài)共發(fā)射極接法、共集電極接法、共基極接法51內(nèi)部載流子的傳輸過程（以NPN為例

）發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子

6（1）IE=IEN+IEP且有IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN且有IEN>>IBN，ICN>>IBN

（2）IC=ICN+ICBO

（3）IB=IEP+IBN－ICBO（4）IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)（5）IE=IC+IB2電流分配關系式73三極管的電流放大系數(shù)

IC=ICN+ICBO=IE+ICBO=(IC+IB)+ICBO(1)共基極電流放大系數(shù)、

只與管子的結(jié)構尺寸和摻雜濃度有關，與外加電壓無關。一般

=0.90.99在放大區(qū)的相當大的范圍內(nèi)－共基極交流電流放大系數(shù)－共基極直流電流放大系數(shù)8因≈1,所以

>>1定義:=IC/IB=(ICN+ICBO)/IB(2)共射極直流電流放大系數(shù)、－共射極直流電流放大系數(shù)－共射極交流電流放大系數(shù)在放大區(qū)的相當大的范圍內(nèi)9BECIBIEICNPN型三極管BECIBIEICPNP型三極管10§1.2晶體管的共射極特性曲線+-bce共射極放大電路VBBVCCUBEICIB+-UCE

IB=f(UBE)UCE=const1.輸入特性曲線11UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作壓降：硅管UBE0.6~0.7V,鍺管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死區(qū)電壓，硅管0.5V，鍺管0.2V。122、輸出特性曲線IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域滿足IC=IB稱為線性區(qū)（放大區(qū)）。當UCE大于一定的數(shù)值時，IC只與IB有關，IC=IB。IC=f(UCE)

IB=const13IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中UCEUBE,集電結(jié)正偏，IB>IC，UCE0.3V稱為飽和區(qū)。14IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此區(qū)域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死區(qū)電壓，稱為截止區(qū)。15輸出特性三個區(qū)域的特點:放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止區(qū)：

UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO

0

16例1：試判斷三極管的工作狀態(tài)17例2：用數(shù)字電壓表測得放大電路中晶體管的各極電位，試判斷晶體管的類型（為NPN型還是PNP型，硅管還是鍺管，分別標上B、E、C。18例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當USB

=-2V，2V，5V時，晶體管的靜態(tài)工作點Q位于哪個區(qū)？當USB

=-2V時：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大飽和電流：Q位于截止區(qū)

19例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當USB

=-2V，2V，5V時，晶體管的靜態(tài)工作點Q位于哪個區(qū)？IC<

ICmax(=2mA)，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時：20USB=5V三時:例：=50三，USC=12三V，RB=70三k，RC=6k三當USB=-三2V，三2V，5V時，晶體管三的靜態(tài)三工作點Q位于哪個三區(qū)？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>Icmax(=2三mA三)，Q位于飽三和區(qū)。三(實際三上，此三時IC和IB已不是的關系三）211.電流放大倍數(shù)和

§1.3晶體管三的主要三參數(shù)2.集-基三極反向三截止電三流ICBOICEO=

IB+ICBO

3.集-射三極反向三截止電三流ICEO4.集三電極最三大電流ICM集電極三電流IC上升會三導致三三極管的值的三下降，三當值三下降到三正常值三的三分三之二時三的集電三極電流三即為ICM。225.反三向擊穿三電壓（1）U(BR三)CBO——發(fā)三射極開三路時的三集電結(jié)三擊穿電三壓（2）三U(BR三)E三BO——集三電極開三路時發(fā)三射結(jié)的三擊穿電三壓（3）三U(BR三)CEO——基三極開路三時集電三極和發(fā)三射極間三的擊穿電三壓幾個擊三穿電壓三在大小三上有如三下關系U(BR三)CB三O≈U(BR三)CE三S＞U(BR三)CE三O＞U(BR三)E三BO236.三集電極三最大允三許功耗PCM集電極三電流IC流過三三極管，所發(fā)出三的焦耳熱為：PC=ICUCE必定導三致結(jié)溫上升，三所以PC有限制三。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工三作區(qū)24由PCM、ICM和V(BR三)CE三O在輸出三特性曲三線上可三以確定三過損耗三區(qū)、過三電流區(qū)三和擊穿三區(qū)。25§1.4晶體管三的溫度三特性1三對UBE的影響溫度每三升高1oC，UBE減小2三－2.三5mv2對三ICBO的影響溫度每三升高1三0oC，ICBO增大一三倍3對三的影三響溫度每三升高1oC，增三大0.三5－1三％最終使三IC隨溫度三升高而三增大26國家標三準對半三導體晶三體管的三命名如三下:3DG110B第二位三：A鍺PN三P管、B鍺NP三N管、C硅PN三P管、D硅NP三N管第三