双极型三极管(BJT)(精)
bjt放大原理
bjt放大原理BJT放大原理是指双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT)在放大电路中的工作原理。
BJT是一种常用的电子元件,广泛应用于各种电子设备中,如放大器、开关等。
了解BJT放大原理对于理解电子电路的工作原理和设计电路具有重要意义。
BJT放大原理的核心是基极电流的控制能力。
BJT由两个PN结组成,分为NPN型和PNP型两种。
在NPN型BJT中,P型基区夹在两个N 型发射区之间,形成两个PN结。
当基极施加正向电压时,P型基区的电子和N型发射区的空穴复合,形成电流。
这个电流称为基极电流,记作IB。
基极电流的大小决定了BJT的放大能力。
BJT放大原理的关键在于控制基极电流。
通过控制基极电流的大小,可以改变BJT中的电流增益,从而实现电路的放大功能。
当基极电流较小时,BJT处于截止区,此时几乎没有电流通过BJT。
当基极电流逐渐增大时,BJT逐渐进入放大区,此时电流增益较大。
当基极电流达到一定值时,BJT进入饱和区,此时电流增益几乎不再增加。
BJT放大原理的应用主要体现在放大器电路中。
放大器电路是指将输入信号放大到一定幅度的电路,主要用于增强信号的强度。
放大器电路一般由BJT和一些外部元件组成,如电阻和电容等。
通过控制BJT的工作状态和外部元件的选择,可以实现不同类型的放大器电路,如共射放大器、共基放大器和共集放大器等。
共射放大器是最常见的放大器电路之一。
在共射放大器中,BJT的集电极作为输出端,发射极作为输入端,基极通过输入电容与信号源相连。
当输入信号施加在基极时,基极电流发生变化,进而控制BJT的工作状态。
通过外部元件的选择和设计,可以使BJT工作在放大区,将输入信号放大到一定幅度,并输出到负载上。
共基放大器是另一种常见的放大器电路。
在共基放大器中,BJT的基极作为输入端,发射极作为输出端,集电极通过输出电容与负载相连。
与共射放大器不同,共基放大器的输入信号与输出信号是反相的。
双极型功率晶体管BJT
9.3 功率器件与散热
9.3.1 双极型功率晶体管(BJT) 1. 功率管的选择
在互补推挽功率放大电路中,功率管的极限参数 应满足以下关系
(1) PCM≥0.2Pom (2) |U(BR)CEO|>2VCC (3) ICM>VCC/RC
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2.二次击穿的影响
许功耗
电阻 R
Ω 热 阻 RT oC/W
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散热等效热路
PCM
j Tj
Rjc c Tc
Rcs s Ts
Rsa a Ta
Tj——集电结的结温 Tc ——功率管的壳温 Ts ——散热器温度 Ta ——环境温度 Rjc ——集电结到管壳的热阻 Rcs ——管壳至散热片的热阻 Rsa ——散热片至环境的热阻
二次击穿临界曲线
二次击穿现象
iC
iC
二次击穿
B
一次击穿
A
O
uCE O
ห้องสมุดไป่ตู้
S/B曲线
uCE
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9.3.2 功率MOSFET 1. V型NMOS管的结构
g 栅极
结构剖面图
s 源极
金属 源极 S i O2
P N+ N_外延层 沟道
N+ P 沟道
N + 衬底
d 漏极
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散热回路的总热阻为
最大允许功耗
PCM
=
Tj - Ta
RT
PCM
j Tj
Rjc c Tc
第二章双极型晶体三极管(BJT)
第二章双极型晶体三极管(BJT)
第二章双极型晶体三极管(BJT)(一)BJT结构与电路符号(二)晶体管的放大作用发射结正偏,集电结反偏,称为BJ
T的放大偏置。
即满足下列电压关系:NPN管:VCB﹥0,VBE﹥0或VC>VB>VEPNP管:V
CB﹤0,VBE﹤0或VC<VB<VE(三)放大偏置时的电流传输关系2iC与iB的关系
定义:共发射极直流电流放大系数:(四)放大偏置时BJT偏压与电流的关系1发射结正向电压VBE对各极电流的控制作用BJ T的正向控制作用2集电结反向电压VCB对各极电流的影响基区宽度调制效应(五)BJT的截止与饱和工作状态1截止状态:2饱和状态:注意:晶体管特性曲线只能用于直流/低频。
§2-2BJT静态特性曲线BJT静态特性曲线:是在伏安平面上作出的
反映晶体管各极直流电流电压关系的曲线。
BJT静态特性曲线用途:一晶体三极管的组态将晶体三极管视为双端口
器件,分析其三种典型接法,称为组态。
共基极接法(CB)共射接法(CE)共接接法(CC)
二共射输入特性曲线共射输入特性曲线是以输出电压VCE为参变量,输入口基极电流iB随发射结电压vBE变化的曲线:共射输入特性曲线的特点:§2-3BJT主要参数1直流放大系数2交流放大系数
例2-41iE与iC的关系:定义共基极直流电流放大系数:。
IGBT板
IGBTIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。
非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
目录1基本简介IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的优点igbt,驱动功率小而饱和压降低。
非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
如图所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构,N+区称为源区,附于其上的电极称为源极(即发射极E)。
P+区称为漏区。
器件的控制区为栅区,附于其上的电极称为栅极(即门极G)。
沟道在紧靠栅区边界形成。
在C、E两极之间的P型区(包括P+和P-区)(沟道在该区域形成),称为亚沟道区(Subchannel region)。
而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区(Drain injector),它是IGBT特有的功能区,与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管,起发射极的作用,向漏极注入空穴,进行导电调制,以降低器件的通态电压。
附于漏注入区上的电极称为漏极(即集电极C)。
第二章_双极型晶体三极管(BJT)
传输到集电极的电流 发射区注入的电流
ICn
Rb
IE
IC ICBO IC
EB
IE
IE
一般要求 ICn 在 IE 中占的比例尽量大
ICBO IB
b IBn
c
IC
ICn
IEn e IE 一般可达 0.95 ~ 0.99
Rc EC
13
(2) i与C 的i关B 系
输入
b
+
cUCE 输出
e
V 回路UCE
回路
V
UBE
电流,UCE是输出电压;
VCC
25
1、共射输入特性曲线
I B f (U BE ) UCE 常数
(1) UCE = 0 时的输入特性曲线
Rb IB b c
VBB
+e
UBE _
IB/A
UCE 0
类似为PN结正偏时的伏安特性曲线。
O
U BE / V
IE = IC + IB IC IE ICBO
IB=IBn-ICBO
当IE=0时,IC=ICBO
IC ( IC IB ) ICBO
1
IC 1 IB 1 ICBO
IC IB (1 )ICBO
= IB ICEO
穿透电流。
其中:
1
共射直流电流放大 系数。
14
IC IB ICEO
• 直流参数
– 直流电流放大系数 和
– 极间反向电流 和ICBO ICEO
• 交流参数
– 交流电流放大系数 和
– 频率参数 和 f
fT
• 极限参数
集电极最大允许电流ICmax 集电极最大允许功耗PCmax 反向击穿电压
第二章 双极型晶体三极管(BJT)2[1].4
法2: 临界饱和法 BJT处于临界饱和时的临界饱和电压 VCES = VBE(ON ) = 0.7V 处于临界饱和时的临界饱和电压 则集电极临界饱和电流
ICS = VCC − VCES 12 − 0.7 = = 7.06(mA) Rc + Re 1.5 + 0.1
I CS
I BS =
β
=
7 .0 6 = 0 .1 4 ( m A ) 50
VBE > 0,VBC > 0
极电位最高; 则B极电位最高; 极电位最高 极电位最低。 则B极电位最低。 极电位最低
VBE < 0,VBC < 0
2.4.2 BJT工作状态分析 工作状态分析
BJT的工作状态的分析方法: 的工作状态的分析方法: 的工作状态的分析方法
截止 发射结 导通 临界饱和假定法 放大状态假定法 饱和状态 截止状态 放大状态
可知, 结正偏且导通。 解:由图2-16可知,BJT的e结正偏且导通。 由图 可知 的 结正偏且导通 法1:假定放大状态法 假定放大状态法 假设BJT处于放大状态,则 处于放大状态, 假设 处于放大状态
12 − 0.7 IB = = = 0.11(mA) Rb + (1 + β ) Re 100 + 51× 0.1
0.7V ( Si ) VCES = VBE ( ON ) = 0.3V (Ge)
c结正偏时,BJT处于深度饱和状态,此时饱和压降 结正偏时, 处于深度饱和状态, 结正偏时 处于深度饱和状态
0.3V ( Si ) VCES = 0.1V (Ge)
对于NPN管,由于 管 对于 对于PNP管,由于 管 对于 模型:
处于放大状态时三极管管脚、材料、 处于放大状态时三极管管脚、材料、类型的判断方法
第二章总结 双极型晶体三极管(BJT)
第二章 双极型晶体三极管(BJT )§2.1 知识点归纳一、BJT 原理·双极型晶体管(BJT )分为NPN 管和PNP 管两类(图2-1,图2-2)。
·当BJT 发射结正偏,集电结反偏时,称为放大偏置。
在放大偏置时,NPN 管满足C B C V V V >>;PNP 管满足C B E V V V <<。
·放大偏置时,作为PN 结的发射结的V A 关系是:/BE T v V E ES i I e =(NPN ),/E B T v V E ES i I e=(PNP )。
·在BJT 为放大偏置的外部条件和基区很薄、发射区较基区高掺杂的内部条件下,发射极电流E i 将几乎转化为集电流C i ,而基极电流较小。
·在放大偏置时,定义了CNE i i α=(CN i 是由E i 转化而来的C i 分量)极之后,可以导出两个关于电极电流的关系方程:C E CBO i i I α=+ (1)C B CBO B CEO i i I i I βββ=++=+ 其中1αβα=-,CEO I 是集电结反向饱和电流,(1)CEO CBO I I β=+是穿透电流。
·放大偏置时,在一定电流范围内,E i 、C i 、B i 基本是线性关系,而BE v 对三个电流都是指数非线性关系。
·放大偏置时:三电极电流主要受控于BE v ,而反偏CB v 通过基区宽度调制效应,对电流有较小的影响。
影响的规律是;集电极反偏增大时,C I ,E I 增大而B I 减小。
·发射结与集电结均反偏时BJT 为截止状态,发射结与集电结都正偏时,BJT 为饱和状态。
二、BJT 静态伏安特性曲线·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。
BJT 常用CE 伏安特性曲线,其画法是: 输入特性曲线:()CE B BE V i f v =常数(图2-13) 输出特性曲线:()B B CE I i f v =常数(图2-14)·输入特性曲线一般只画放大区,典型形状与二极管正向伏安特性相似。
晶体三极管BJT资料
b
P N
e
UBE
UCE
b
-
-
e
N P
e
b+
UBE
-
iC + UCE ie
-
e
1、什么叫放大偏置? 放大偏置——“发射结正偏、集电结反偏” 2、放大偏置时BJT三个电极电位之间的关系:
NPN管 : UC U B U E PNP管 : UC U B U E
识别管脚和判断管型的依据
例 :测得放大电路中的某只晶体管三个管脚 对机壳的电压如图所示:试判断该管管脚对应 的电极,该管的类型及材料。
三个极的电流之间满足节点电流定律,即
(1)
IE = IC + IB
代入(1)式,得
I C ( I C I B ) I CBO
其中:
1 IC IB I CBO 1 1 I B (1 ) I CBO
1 共射直流电流 放大系数
I C I B (1 ) I CBO
c
ICBO
IC
Rb
3. 收集 集电结反偏,有 利于收集基区扩散过来的电 子而形成集电极电流 Icn 其能量来自外接电源 VCC 另外,集电区和基区 的少子在外电场的作用下 将进行漂移运动而形成反 向饱和电流,用ICBO表示。
IB
b
Rc
e
IE
三极管的电流分配关系 IC = ICn + ICBO
ICBO
N
集电结
c
N P
基区
发射结 b
发射区
发射极 e
e
符号
三极管结构示意图和符号
(b)PNP 型
re
双极型晶体三极管(BJT)的开关特性
三极管具有饱和、放大和截止三种工作状态, 在数字电路中,静态主要工作于饱和和截止状态 管的截止状态和可靠截止的条件
当vI很小,如vI<0.5V时 A.vBE小于开启电压,B-E 间,C-E间都截止 B. C.三极管工作在Q1点或Q1点以下位置,三极管的
当输入电压vI增加 :
C.工作点向上移至Q3点以上,饱和深度增加,进入可靠饱和状态VCE=VCES≈0.3V
可靠饱和条件:iB>=IBS 或者 iC>= ICS (ICS= IBS)
三、三极管开关的过渡开关特性
td:延迟时间,上升到0.1Icmax tr:上升时间, 0.1Icmax到0.9Icmax
ton = td +tr ton开通时间, 建立基区电荷时间
ts:存储时间,下降到0.9Icmax tf:下降时间,下降到0.1Icmax
toff = ts +tf toff关断时间, 存储电荷消散时间
开关时间为纳秒级,它限制了三极管开关的工作速度
这种工作状态叫截止状态
NPN硅三极管截止的条件为vBE≤0.5V,可靠截止的条件为vBE≤0V。
二、三极管的饱和状态和可靠饱和的条件
当输入电压vI增加 :
A. iB增加,工作点上移,当工作点上移至Q3点时,三极管进入临界饱和状态。 B. iB再增加,输出iC将不再明显变化 iB=IBS 临界饱和电流, VCE=VCES≈0.7V
第二章 双极型晶体三极管(BJT)2[1].3
β
≈ iC iB
(2-23)
(2-24)
(3)α 与 β 之间的关系 )
α α= (2-25) β = 1−α 1+ β
β
(2-26)
2.极间反向电流 ICBO 和 ICEO 极间反向电流 (1)集电结反向饱和电流 ICBO ) ICBO 是BJT在共基极应用时,发射极开路时集电结 在共基极应用时, 在共基极应用时 的反向饱和电流。 的反向饱和电流。 在室温下, 大小约为(1~ 在室温下,锗三极管的 ICBO 大小约为 ~2) µ A 低频管), ),甚至几百 µ A 高频管)到几十 µ A (低频管),甚至几百 µ A (高频管) 大功率低频管)。 )。硅三极管的 要小的多, (大功率低频管)。硅三极管的 ICBO 要小的多,仅 千分之几到十分之几 µ A ,大功率管一般也不超过 数量级。 数量级。
β(f)= βo
f 1+ j fβ
(2-31)
f 式(2-31)中,β o 为直流(或低频)电流放大系数;β 为共射 ) 为直流(或低频)电流放大系数; 表示共射电流放大系数由 β o 下降 电流放大系数的截止频率, 电流放大系数的截止频率, 下降3 1 时所对应的频率。 示出了BJT电流放大系数 示出了 电 dB( 2 倍)时所对应的频率。图2-7示出了 (
在晶体管电路中,由于电源电压往往加在 极和 极之间, 极和e极之间 在晶体管电路中,由于电源电压往往加在c极和 极之间, BVCEO 集电结不会击穿, BVCEO < BVCBO 而且 ,当电源电压小于 时,集电结不会击穿, BVCEO 常常用作为选取晶体管电源的限制。 所以 常常用作为选取晶体管电源的限制。在功率放大电路 将会用到这一参数。 中,将会用到这一参数。 BV 的限制下, I 在极限参数 Pc max、c max 、 CEO 的限制下,BJT的安全工作去 的安全工作去 如图2-8所示 为防止BJT在使用中损坏,必须使它工作在图 所示。 在使用中损坏, 如图 所示。为防止 在使用中损坏 必须使它工作在图28中的安全区,且b、e间的反向电压要小于BVCEO 。 中的安全区, 中的安全区 、 间的反向电压要小于
双极结型三极管及放大电路基础
集电区收集电子的
能力很弱,iC主要由 vCE决定:vCE↑→ic↑
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /V
现以iB=40uA一条加以说明:
(3)当uCE增加到使集电结反偏电压较大时,如:
vCE≥1V vCB≥0.7V 运动到集电结的电子基本上都可以被集电区
收集,此后vCE 再 增加,电流也没有 iC /mA 明显得增加,特性
曲线进入与vCE轴 基本平行的区域。
同理,可作出iB= 其他值的曲线。
=80μA =60μA =40μA
=20μA
vCE /V
输出特性曲线可以划分为三个区域:
饱和区——iC受vCE显著控制的区域,该区域内 vCE的数值较小,一般vCE≤vBE。此时Je正偏,Jc 正偏或反偏电压很小。
iC /mA
=80μA =60μA =40μA
IB+ICBO=IBN IB=IBN-ICBO ≈IBN
c IC
ICBO
IB
RbbIBE
N
ICN
Jc P Je
N
VBB
e IE
Rc VCC
例:共发射极接法
利用BJT组成的放大电路,其中一个电极 作为信号输入端,一个电极作为输出端,另一 个电极作为输入、输出回路的共同端。根据共 同端的不同,BJT可以有三种连接方式(称三 种组态):
=20μA
vCE /V
输出特性曲线可以划分为三个区域:
饱和区——iC受vCE显著控制的区域,该区域内vCE的数值较 小,一般vCE<0.7V(硅管)。此时Je正偏,Jc正偏或反偏电 压很小。
截止区——iC接近零的区域,相当iB=0的曲线的
下方。此时Je反偏,Jc反偏。
双极型晶体三极管
双极型晶体三极管
双极型晶体三极管(BJT)是一种具有三个终端的电子器件,由三部分掺杂程度不同的半导体制成。
这种晶体管的工作同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此被称为双极性的。
它也被称为双极性载流子晶体管。
这种晶体管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力,所以它常被用来构成放大器电路,或驱动扬声器、电动机等设备,并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中。
双极型晶体管(BJT)
第八章 双极结型晶体管(BJT )§8.1 双极结型晶体管(BJT )引论p-n 结二极管的分析和模拟是双极结型晶体管(B JT )原理和模拟的基础。
B JT 是由两个背靠背的p-n 结,并由一个半导体簿区串联而成的。
虽然分立的二极管是无源器件,但是当它们由一个纯的单晶,结构完整的半导体簿区耦合起来时,这种器件就变成了有源器件,并具有好的功率增益。
在发射结处于正向偏压(低阻抗),而集电极处于反向偏压(高阻抗)下,由发射结注入的少子电流几乎全部输运到集电结,使器件具有放大作用。
当器件状态处于有源区时,就有功率增益。
在下面几节中,我们将要讨论B JT 作为电子器件的工作原理,首先介绍DC 或低频工作的情况,然后讨论其高频方面的限制。
并将讨论B JT 电路的模拟分析,以及计算机辅助设计。
同时也会介绍B JT 作为放大元件和电子开关的应用。
§8.1.1 双极结型晶体管的结构n-p-n B JT 是两个半导体晶体的n 型区由中间的p 型区耦合起来的;而p-n-p B JT 是两个p 型区由中间的n 型区耦合起来的。
实际上,所有三个区域都是半导体单晶的一部分。
在这种器件中,电流的描述涉及空穴和电子的运动,所以称作为双极型晶体管。
如果三个区域都制作在一种半导体单晶里,那么这种器件称作同质型晶体管。
图8-1为n-p-n B JT 模型的示意图,它是由Shockley 发明的。
一块单晶硅中有两个p-n 结,左边的称为发射结,右边的叫做集电结。
图中的器件是对称的,任何一边都可称作为发射结或集电结。
事实上,这只是表明结型器件的物理构型,它是在晶体管发展早期由元素半导体硅制造的。
然而,目前已经采用平面晶体管作为制造分立器件以及所有双极型晶体管集成电路的工业标准。
双极型n-p-n 平面结晶体管分立器件的示意图如图8-2a 所示。
在这种结构中,集电极面积大于发射结发射结面积,主要由用于制备这种器件的工艺决定的。
第三章 双极性三极管及其放大电路基础
一、双极型三极管BJT
BJT放大的条件和电流分配关系
放大的条件: 发射结正向偏置;集电结反向偏置。 电流分配关系:
I C I B I E I B IC (1 ) I B
这是贯穿模拟电子电路分析的两个最重要的概念
无量纲 电导
三、放大电路的分析方法
小信号模型分析法(等效电路法)
1、晶体管的h参数等效模型(交流等效模型) 交流等效模型(按式子画模型)
U be h11 I b h12U CE I C h21 I b h22U CE
三、放大电路的分析方法
小信号模型分析法(等效电路法)
2、h参数的物理意义
放大的概念与放大电路的性能指标
1、放大的概念
放大的对象:变化量 放大的本质:能量的控制
判断电路能否放 大的基本出发点
放大的特征:功率放大
放大的基本要求:不失真
二、基本共射极放大电路
放大的概念与放大电路的性能指标
2、性能指标
任何放大电路均可看成为两端口网络。
输出电流 输入电流
信号源 内阻
信号源
二、基本共射极放大电路
基本共射放大电路的组成及各元件的作用
动态信号作用时:
uI ib ic iRc uCE (uo )
输入电压 uI为零时,晶体管各 极的电流、b-e间电压、管压降, 称为静态工作点Q。记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。 基本共射放大电路
IC 1 100 I B 0.01
IC 5 50 I B 0.1
一、双极型三极管BJT
讨论
三极管知识简介
3)极间反向饱和电流
ICBO:发射极开路时,集电极—基极间的反向饱和电流。一般锗管的 ICBO 在 µA 数量级,硅管的 ICBO 在 nA 数量级。 ICEO:基极开路时,集电极—发射极间的穿透电流。
IEBO:集电极开路时,发射极—基极间的反向饱和电流。
由于直流参数 、 、ICBO 和 ICEO 等受温度影响较大,所以出于稳定性考虑, 也不要过大。
1.载流子的传输过程
在放大状态下,晶体三极管内部载流子的传输过程可归纳为发射结的注入、 基区中的输运与复合和集电区的收集。对此,我们以 NPN 管为例,参照图 2—37 作如下讨论:
1)发射结的注入 由于发射结正偏,使发射结变窄,扩散运动占优势,高掺杂发射区的大量电子注 入到基区,形成电子电流 IEn。与此同时,基区中的空穴也向发射区注入,形成 空穴电流 IEp。IEn 和 IEp 电流方向一致,由基区指向发射区,构成发射极电流 IE。 即 (2—42) 2)基区中的扩散与复合 注入到基区的电子,成为基区的非平衡少子,将继续向集电结方向扩散,在 扩散的过程中,除有少部分的电子会与基区中的多子空穴复合、形成基极复合电 流 IBn 外,大部分电子到达集电结边界,并在集电结电场作用下,漂移到集电区 形成集电极电子电流 ICn。 3)集电区的收集 由于集电结处于反偏状态,集电结势垒区中电场很强,其方向是由集电区指 向基区,因此,到达集电结边界的电子在此强电场的作用下,几乎全部收集到集 电区,形成集电极电子电流 ICn。此外,在该强电场的作用下,集电区内的少子 —空穴将漂移到基区;基区内的少子—电子也将漂移到集电区,它们形成集电结 的反向漂移电流 ICBO,ICBO 的方向与 ICn 方向是一致的。所以,总的集电极电流 IC 为 (2—43) 由图 2—37 可知,晶体管基极电流 IB 为 (2—44)
BJT及放大电路基础资料
N P
(1)内部条b件:
发射区杂质浓度远N
P
N IE=IB+ IC 一组公b式 IC=βIB
大于基区杂质浓度,e 且基区很薄。
P ICe=αIE
思考1:可否用两个二极管相
(2)外部条件:
连构成一个三极管?
发射结正向偏置,
思考2:可否将e和c交换使用
集电结反向偏置。
思考3:外部条件对PNP管和 NPN管各如何实现?
PCM= ICVCE
PCM值与环境温度有关, 温度愈高,则PCM值愈小。 当超过此值时,管子性 能将变坏或烧毁。
4.1.5 温度对BJT参数及特性的影响
1. 温度对BJT参数的影响 (1) 温度对ICBO的影响 温度每升高10℃,ICBO约增加一倍。
(2) 温度对 的影响 温度每升高1℃, 值约增大0.5%~1%。
iB=f(vBE) vCE=const
(1) 当vCE=0V时,相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当vCE≥1V时, vCB= vCE - vBE>0,集电结已进入反偏状态,开始收
集电子,基区复合减少,同样的vBE下 IB减小,特性曲线右移。
工作在放大状态的条件: vCE≥1V
共射极连接
4.1.3 BJT的V-I 特性曲线
非线性部分:
iB f (v ) BE VCE C
(2). 输出回路
非线性部分:
iC f (vCE ) iBIBQ
线性部分:
vCE VCC iC RC 称为直流负载线
得出Q( IBQ,ICQ,VCEQ )
(3)电路参数对Q点的影响:
其他参数不变:
变Rb
IB
VBB Rb
Rb Rb
第3章 双极型BJT及其放大电路
RC RB uS iB uI T
iC
0
2
3
t
uBE
U BEQ
VCC
uO uCE
0
t
iB
I BQ
uBE
VBB
0
t
iC
基本共射极放大电路
uBE U BEQ ube iB I BQ ib iC I CQ ic u U CEQ uce CE
23/101
3.1
双极型BJT
3.1.4 温度对BJT参数及特性的影响
1.温度对发射结正向电压降 uBE的影响 2.温度对反向饱和电流 ICBO 的影响 3.温度对电流放大系数β的影响 T2 T1 iC
iB 40 A μ
30 A μ
20 A μ
10 A μ
0 A μ
0
uCE
24/101
3.2
IC IB
U CE U BE
U EB
输入 回路
IE
IC
IE IB
IE
CE
IB
输出 回路
U CB
U BC U BC
IC
CC
CB
BJT的三种组态
共发射极接法,发射极作为公共电极 共基极接法,基极作为公共电极 共集电极接法,集电极作为公共电极
10/101
3.1
双极型BJT
3.1.1 BJT的工作原理与电流分配关 系
8/101
3.1
双极型BJT
3.1.1 BJT的工作原理与电流分配关 系 1. BJT内部载流子运动规律
N
I En
P
N
I Cn
E
I Bp
C