戴蓓倩《電子線路》4

第四章

晶體管及其小信號(hào)放大(1)

電子電路基礎(chǔ)1§1雙極型晶體管（BJT）§1.1基本結(jié)構(gòu)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(diǎn)3電路符號(hào)

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(guān)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(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般

=0.90.99在放大區(qū)的相當(dāng)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(dāng)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(dāng)UCE大于一定的數(shù)值時(shí)，IC只與IB有關(guān)，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(gè)區(qū)域的特點(diǎn):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(cè)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(biāo)上B、E、C。18例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

當(dāng)USB

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

=-2V時(shí)：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(dāng)USB

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

ICmax(=2mA)，

Q位于放大區(qū)。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V時(shí)：20USB=5V三時(shí):例：=50三，USC=12三V，RB=70三k，RC=6k三當(dāng)USB=-三2V，三2V，5V時(shí)，晶體管三的靜態(tài)三工作點(diǎn)Q位于哪個(gè)三區(qū)？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>Icmax(=2三mA三)，Q位于飽三和區(qū)。三(實(shí)際三上，此三時(shí)IC和IB已不是的關(guān)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(huì)三導(dǎo)致三三極管的值的三下降，三當(dāng)值三下降到三正常值三的三分三之二時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)集電三極和發(fā)三射極間三的擊穿電三壓幾個(gè)擊三穿電壓三在大小三上有如三下關(guān)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(dǎo)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(duì)UBE的影響溫度每三升高1oC，UBE減小2三－2.三5mv2對(duì)三ICBO的影響溫度每三升高1三0oC，ICBO增大一三倍3對(duì)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(guó)家標(biāo)三準(zhǔn)對(duì)半三導(dǎo)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