晶体管及其放大电路课件

iC / mA
2. 放大区：
4
50 µA
3
40 µA 放大区
30 µA
IC IB ICEO
条件：
2
20 µA
发射结正偏
1
10 µA
集电结反偏
ICEO
截止区 IB = 0
特点：
O2 4
6 8 uCE /V
水平、等间隔
模 拟电子技术
iC / mA 4饱
50 µA
3和 区
2
40 µA 放大区
30 µA 20 µA
IC 80IC 0.988 IE 80IC1IB 1 1
二、极间反向饱和电流
CB 极间反向饱和电流 ICBO，CE 极间反向饱和电流 ICEO。
模 拟电子技术
三、极限参数
iC ICM
ICEO O
安
全 PCM
工
作
区 U(BR)CEO
uCE
1. ICM — 集电极最大允许电流，超过时 值明显降低。
3. 饱和区： uCE u BE
uBC = uBE uCE ≥0
条件：两个结正偏
1
ICEO
10 µA 截止区 IB = 0
特点：IC IB
O 2 4 6 8 uCE /V 深度饱和时：
临界饱和时： uCE = uBE
UCE(SAT)=
0.3 V (硅管) 0.1 V (锗管)
模 拟电子技术
二、电流放大原理
1. 三极管放大的条件
内部 条件
发射区掺杂浓度高 外部 基区薄且掺杂浓度低 条件
集电结面积大
发射结正偏 集电结反偏
2. 满足放大条件的三种电路
E ui
C B uo
共基极
C
B
ui
uo E
共发射极
E
B
ui
uo C
共集电极
模 拟电子技术
3. 三极管内部载流子的传输过程
I CBO
IB
I BN
取 0.7 V 取 0.3 V
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二、输出特性
iC f (uCE ) iB常数
iC / mA
4 3 2
50 µA 40 µA 30 µA 20 µA
1. 截止区：
IB 0 IC = ICEO 0
1
10 µA 条件：两个结反偏
ICEO
截止区 IB = 0
O2 4
6 8 uCE /V
模 拟电子技术
base
N
发射结 — 发射区
C P
BN P
发射极 E emitter
C
E C
B
B
NPN 型 E
PNP 型 E
模 拟电子技术
分类：
按材料分：
硅管、锗管
按结构分：
NPN、 PNP
按使用频率分： 低频管、高频管
按功率分：
小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 1 W 大功率管 > 1 W
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2. PCM — 集电极最大允许功率损耗 PC = iC uCE。
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3. U(BR)CEO — 基极开路时 C、E 极间反向击穿电压。 U(BR)CBO — 发射极开路时 C、B 极间反向击穿电压。
U(BR)EBO — 集电极极开路时 E、B 极间反向击穿电压。
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第2章 晶体管及其基本放大电路
2.1 晶体管 2.2 放大的概念及放大电路的性能指标 2.3 共发射极放大电路的组成及工作原理 2.4 放大电路的图解分析法 2.5 放大电路的微变等效电路分析法 2.6 分压式稳定静态工作点电路 2.7 共集电极放大电路 2.8 共基极放大电路 2.9 组合单元放大电路
1) 发射区向基区注入多子电子，
I CN
形成发射极电流 IE。
2)电子到达基区后
(基区空穴运动因浓度低而忽略)
多数向 BC 结方向扩散形成 ICN。 少数与空穴复合，形成 IBN 。
IE
即： IBN IB + ICBO
IB = IBN – ICBO
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I CBO
IB
IC I CN
I BN
三、温度对特性曲线的影响
1. 温度升高，输入特性曲线向左移。
iB
T2 >T1
O
uBE
温度每升高 1C，UBE (2 2.5) mV。 温度每升高 10C，ICBO 约增大 1 倍。
温度每升高 1C， (0.5 1)%。
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2. 温度升高，输出特性曲线向上移。
iC T2 > T1
IC IB ICEO
一、输入特性
iB f (uBE ) uCE常数 uCE 0
与二极管特性相似
输入 回路
输出 回路
模 拟电子技术
iB
Biblioteka BaiduuCE 0
uCE 1 V
O
uBE
uCE 0 特性右移(因集电结开始吸引电子) uCE 1 V 特性基本重合(电流分配关系确定)
导通电压 UBE(on)
硅管： (0.6 0.8) V 锗管： (0.2 0.3) V
小结
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2.1 晶体管
2.1.1 晶体三极管 2.1.2 晶体三极管的特性曲线 2.1.3 晶体三极管的主要参数
模 拟电子技术
2.1.1 晶体三极管 (Semiconductor Transistor)
一、结构、符号和分类
collector
集电极 C
— 集电区
N 集电结
基极 B P — 基区
IE
3) 集电区收集扩散过 来的载流子形成集 电极电流 IC
I C = ICN + ICBO
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4. 三极管的电流分配关系
IB = I BN ICBO
IC = ICN + ICBO
当管子制成后，发射区载流子浓度、基区宽度、集 电结面积等确定，故电流的比例关系确定，即：
ICN IC ICBO
68
— 交流电流放大系数
iC iB
(2.4一51般01.为6150几)6十A103
A几百0.8 10
80
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4 iC / mA
3
Q
2 1
O2 4
50 µA 40 µA 30 µA 20 µA 10 µA IB = 0uCE /V
68
2. 共基极电流放大系数
1 一般在 0.98 以上。
O
iiiBBB=== 000uCE
输出特性曲线间距增大。
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2.1.3 晶体三极管的主要参数
一、电流放大系数
4 iC / mA
1. 共发射极电流放大系数
3
Q
— 直流电流放大系数 2
I2C.4N5 1I0C3 A I3B0N10IB6 A
IC8B2O ICBO
IC 1 IB O
2
4
50 µA 40 µA 30 µA 20 µA 10 µA IB = 0uCE /V
IBN IB ICBO
IC IB (1 )ICBO IB ICEO 穿透电流
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IE = IC + IB
IC IB ICEO IE (1 ) IB ICEO
IE IC IB
IC IB IE (1 ) IB
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2.1.2 晶体三极管的特性曲线