[工学]第二章 晶体三极管1.pptVIP

模拟电子电路 讲师：陈玫玫 上一讲回顾 二极管的等效电路 大信号模型：理想模型，恒压模型，折线模型 小信号模型：微变等效模型 晶体三极管 晶体三极管 晶体三极管,简称三极管。 从三极管引出三个电极， 基极 “b”[base electrode] 发射极“e”[emitter electrode] 集电极“c”[collector electrode] 三极管是一片半导体上制造三个掺杂区域，形成两个PN结——集电结和发射结。 中间基区做的很薄，掺杂浓度很低 发射区的掺杂浓度很高 集电区面积最大，掺杂浓度介于中间 三极管的放大模式工作原理 只有三极管工作在放大模式，发射结正偏集电结反偏时，上述电流方程才成立； α小于1但十分接近于1；β远大于1； 穿透电流ICEO受温度影响很大，因此ICEO是判断三极管稳定性的重要参数，常温下， ICEO很小，常可忽略不计； 三极管的等效模型 三极管的其他模式 饱和模式（两个PN结均正偏） * * VBR VON V 反向饱和电流 击穿电压 开启电压 二极管加正向电压时，形成扩散电流，电流和电压成指数关系；加反向电压时，产生漂移电流，其数值很小；体现出单向导电性。 当反向电压加到足够大时，会产生反向击穿。利用击穿特性，可制成稳压管。 二极管的伏安特性对温度很敏感，温度升高时，正向特性曲线向左移，反向特性曲线向下移。 T2T1 正极 负极 Von rs rj Von RD rS为PN结串联电阻 三极管的结构和符号 1 三极管的放大原理 2 三极管的伏安特性 4 三极管的等效模型 3 三极管电路的分析方法 5 小功率管 中功率管 大功率管 分类方法 种类 应用 按极性分 NPN型三极管 目前常用的三极管，电流从集电极流向发射极 PNP型三极管 电流从发射极流向集电极 按材料分 硅三极管 热稳定性好，是常用的三极管 锗三极管 反向电流大，受温度影响较大，热稳定性差 按工作频率分 低频三极管 工作频率比较低，用于直流放大，音频放大电路 高频三极管 工作频率比较高，用于高频放大电路 按功率分 小功率三极管 输出功率小，用于功率放大器末前级 大功率三极管 输出功率较大，用于功率放大器末级（输出级） 按用途分 放大管 应用在模拟电子电路中 开关管 运用在数字电子电路中 b e c NPN型 N P N e b c b e c PNP型 集电区 基区 发射区 集电极 c b 基极 发射极 e 集电结 发射结 “b”—base electrode “c”—collector electrode “e”—emitter electrode 三极管 三个区 两个结 三个引线 集电区，基区，发射区 集电结，发射结 集电极c，基极b，发射极e 两个类型 NPN型，PNP型 放大是对模拟信号最基本的处理 所谓“放大”，是指将一个微弱的电信号，通过某种装置，得到一个波形与该微弱信号相同、但幅值却大很多的信号输出。这个装置就是晶体管放大电路。“放大”作用的实质是电路对电流、电压或能量的控制作用。 ui 放 大 电 路 微弱输入小信号ui u0 幅度大大增强的输出信号u0 放大电路的核心元件是三极管和场效应管。 三极管工作在放大模式的外部条件： 发射结正偏，集电结反偏 共射极放大电路 b e c + - + - vo ?vi + - b e c + - vo ?vi 共基极放大电路 为什么输出端电压大？ 三极管内部载流子的运动 载流子运动主要表现为发射区向基区注入电子，形成电流IEn. 1.发射区向基区注入电子的过程 2.电子在基区的扩散过程 注入电子在扩散的过程中，极少数与基区的空穴复合形成复合电流IBn,绝大部分扩散到集电结边界。 Rb VBB VCC N N P IE IB IC IEn ICn ICBO Rc 3.电子被集电级收集的过程 电子受到集电结上的电场吸引而迅速漂移过集电结，形成ICn 。 集电结反向偏置必然要使集电区与基区的少子漂移，形成ICBO（反向饱和电流）。 IE=IEP+IEN IC=ICN+ICBO IB=IBN+IEP – ICBO =I’B – ICBO IB ICBO ICN IC IE VBB VCC IEP IBN IEN 电流分配：IE＝IB＋IC IE－扩散运动形成 IB－复合运动形成 IC－漂移运动形成 共基极直流电流传输方程 B C E B T IC IE 直流电流传输系数： 直流电流传输方程： 共发射极直流电流传输方程 E C B E T IC IB 直流电流传输方程： 共集电极直流电流传输方程 C E B C T