低頻電子線路課件絕對珍藏

低頻電子線路課件絕對珍藏上節(jié)課內容回顧晶體二極管及其基本電路1.2.6二極管基本應用電路1.2.7其他二極管簡介6/27/20232本節(jié)課內容雙極型晶體三極管雙極型晶體管的導電原理晶體管電流分配關系和放大作用晶體三極管的放大作用6/27/20233§1.3雙極型晶體三極管BipolarJunctionTransistor縮寫B(tài)JT簡稱晶體管或三極管雙極型器件兩種載流子（多子、少子）6/27/20234結構和符號表示（圖）

6/27/20235文字符號:新符號：V（單符號）VT(雙符號)原符號：BGT6/27/20236

解釋三個電極

發(fā)射極，基極，集電極發(fā)射極箭頭方向是指實際電流方向三個區(qū)

發(fā)射區(qū)(高摻雜)，基區(qū)(很窄)，集電區(qū)兩個PN結發(fā)射結(eb結),集電結(cb結)

6/27/202371.3.1雙極型晶體管的導電原理雙極型晶體管工作----是依靠管子內部“非平衡載流子”的傳輸作用。6/27/20238晶體管主要功能:晶體管具有的能力電流控制（currentcontrol）電流放大（currentlify）

6/27/20239內部機理晶體管工作的內部機理：-------“非平衡載流子”的傳輸6/27/202310非平衡載流子傳輸三步曲(以NPN為例)

①發(fā)射區(qū)向基區(qū)的多子注入(擴散運動）為主②基區(qū)的復合和繼續(xù)擴散③集電結對非平衡載流子的收集作用（漂移為主）

6/27/202311

晶體管內部工作原理（圖）6/27/202312晶體管工作條件①內部條件發(fā)射區(qū)高摻雜(故管子e、c極不能互換)基區(qū)很薄(幾個m)

②外部條件

發(fā)射結(eb結)正偏集電結(cb結)反偏

6/27/202313①在發(fā)射結處以NPN為例。eb結正偏，擴散運動﹥漂移運動。發(fā)射區(qū)和基區(qū)多子（電子和空穴）的相互注入。但發(fā)射區(qū)（e區(qū)）高摻雜，向P區(qū)的多子擴散（電子）為主（IEn）,另有P區(qū)向N區(qū)的多子（空穴）擴散，故相互注入是不對稱的。擴散(IEP)可忽略。以上構成了發(fā)射結電流的主體。6/27/202314②在基區(qū)內基區(qū)很薄。一部分(N區(qū)擴散到P區(qū)的）不平衡載流子（電子）與基區(qū)內的空穴（多子）的復合運動（復合電流IBn）。大多數(shù)不平衡載流子連續(xù)擴散到cb結邊緣處。以上構成了基極電流（IBn）的主體。6/27/202315③在集電結處集電結反偏。故漂移運動＞擴散運動。集電結（自建電場）對非平衡載流子（電子）的強烈吸引作用(收集作用）形成Icn1。另外有基區(qū)和集電區(qū)本身的少子漂移（電子和空穴），ICP+ICN2=ICB0，形成反向飽和漏電流。6/27/202316電流連續(xù)內部載流子（非平衡載流子為主體）的連續(xù)運動使得外電路（閉合回路）電流連續(xù)。

6/27/202317

電流關系發(fā)射極電流

IE=IEn+IEp≈IEn

(IEn﹥﹥IEp)

其中，Ien-----多子擴散電流（電子）Iep------多子擴散電流（空穴）6/27/202318電流關系基極電流IB=IBn+IEP－(ICp+ICn2)

=IBn+IEP－ICBO

≈IBn－ICBO

≈IBn

ICBO----反向飽和漏電流

6/27/202319電流關系

集電極電流IC=ICn1+(Icp+Icn2)

=Icn1+ICBO

≈Icn1

Icn1--------集電結收集非平衡載流子電流

Icn2-------集電結少子漂移電流6/27/202320外電路電流

IE=IB+IC

-----可以視為結點關系（KCL）

ICIBIECEB6/27/2023211.3.2晶體管電流分配關系和放大作用

晶體管各個電極流過的電流，有一定的比例關系和相對的控制作用。由于放大器的組態(tài)不同，可以形成電流“放大”的效果。6/27/202322⒈晶體管電流分配關系晶體管各極電流保持一個固定的比例關系。6/27/202323⑴共基極直流電流放大系數(shù)=Icn1/IE=(IC－ICBO)/IE≈IC/IE

表示IC與IE的比例關系。一般為0.95～0.99。

IC=IE+ICBO≈IE6/27/202324⑵共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)由IE＝IB＋IC和IC＝

IE＋ICBOIC＝IE－IB＝〔（IC－ICBO）/〕－IB

＝IC/

－

ICBO/－IB∴IC/

－IC＝ICBO/＋IB

IC（1/

－1）＝ICBO/＋IB

6/27/202325共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)由以上推導可得：IC＝ICBO/〔/（1－

〕

＋IB〔/（1－

〕令＝/（1－

）

∴IC＝IB＋ICBO（1

＋

）

＝IB＋ICEO

≈IB其中＝/（1＋

）6/27/202326共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

稱為共射直流電流放大系數(shù)

表示IC與IB的比例關系＝IC/IB≈Icn/

IBn6/27/202327穿透電流ICEO＝ICBO（1

＋

）ICBOICEO6/27/202328⑶電流關系IC≈IBIE＝IB＋IC＝IB＋IB

＝

IB（1

＋

）

IC電流是IB電流的倍。IE電流是IB電流的（1

＋

）倍。6/27/202329電流關系

ICIEIB6/27/202330⒉晶體三極管的放大作用重申晶體管放大(正向受控)的-----兩個重要條件：

⑴內部條件：e區(qū)高摻雜,b區(qū)很窄。

⑵外部條件：eb結正偏置,cb結反偏置。

6/27/202331偏置要求對NPN管要求VC＞VB＞VEVCVEVB6/27/202332偏置要求對PNP管要求VC＜VB＜VEVCVEVB6/27/202333（1）共基放大組態(tài)（CB）共基（CommonBase）放大組態(tài)：---是放大電路的一種形式。6/27/202334共基組態(tài)放大電路（圖）6/27/202335共基組態(tài)放大電路共基組態(tài)信號流向：

“e進c出”公共端是b6/27/202336共基放大組態(tài)（CB）發(fā)射結正偏vBE=VBE+△vi

集電結反偏vCB=VCB+△v06/27/202337共基放大組態(tài)（CB）電壓增益AV=△v0/

△vi

=△iC·RC/

△iE·reb

≈RC/reb式中=△iC/

iE=ic

/

ie

≈

是共基交流電流傳輸系數(shù)6/27/202338本例中若RC=1k，reb=50，=0.98,則AV=0.98×(1000/50)=19.6若Vi=10mV,

△Vo=AV×△Vi=19.6×10mV=196mV=0.196V

6/27/202339（2）共射放大組態(tài)（CE）

共射（CommonEmitter）放大組態(tài)（CE）也是放大電路的一種形式。6/27/202340共射組態(tài)放大電路（圖）6/27/202341共射組態(tài)放大電路共射組態(tài)放大電路信號流向：“b進c出”公共端是e6/27/202342共射放大組態(tài)（CE）電源VBB保證發(fā)射結正偏

vBE=VBE+△vi

電源VCC保證集電結反偏

vCB=VCB+△v06/27/202343共射放大組態(tài)（CE）電壓增益AV=△v0/

△vi

=△iC·RC/

△iB·rbe

≈－△iBRC/△iB·rbe

=

－RC/rbe式中=△iC/

iB=ic/

ib≈

是共射交流電流傳輸系數(shù)6/27/202344本例中若RC=1k,rbe=100,=20,

則AV=－20×(1000/100)=－200

若Vi=10mV,則△Vo=AV×△Vi=－200×10mV=－2000mV=－2V

6/27/202345⑶三種放大組態(tài)晶體管放大電路有

三種電路形式共射（CE）共集（CC）共基（CB）6/27/202346三種放大組態(tài)（圖）6/27/202347電路特點均是針對信號（交流）而言。信號流向：

CE:b進c出

CC:b進e出

CB:e進c出

6/27/202348電路特點輸入回路（接信號源，加入信號）輸出回路