模电三极管讲解
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模拟电子技术经典教程三极管ppt课件
普通vCES＝0.2V。
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
i
VcC+E =ViCBE
B
b +
vC
vBE - eE-
VCC
VBB
共射极放大电路
如何判别三极管的电极、管型和资料
当三极管在电路中处于放大形状时
发射结处于正向偏置，且对于硅管 |VBE|=0.7V，锗管|VBE|=0.2V；
集电结处于反向偏置，且|VCB|＞ 1V；
NPN管集电极电位比发射极电位高， PNP管集电极电位比发射极电位低。
vbehieibhrevce
ic hfeibhoevce
hie(vBE /iB) VCE
输出端交流短路时的输入电阻，即 rbe。
H 参
hre(vBE /vCE ) IB
数
输入端交流开路时的反向电压传输C/iB) VCE
义
输出端交流短路时的电流放大系数，即 。
hoe(iC/vCE ) IB
三极管的不同封装方式
金属封装 塑料封装
大功率管
中功率管
三极管的构造
半导体三极管的构造表示集图电如极以，下用图C所或示c 。它有两 表发示射〔极种E，m类发i用t型t射eEr:〕N或区P；eN型和PN集P型电。区表示〔Collector〕。
基区 基发极射，结用(BJe或) b表示集〔电Ba结se〕(Jc) 两三种极类管型符的号三极管
管子为NPN管
C－基极，B－发射极
§2.2.3 三极管的主要参数
三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣顺应范围 的，是选管的根 据，共有以下三 大类参数。
电流放大系数 极间反向电流 极限参数
电流放大系数
共 射 电 流 放 大 系 数
i B
b +
搞电子它必须学，模电原来这么简单之三极管的放大原理
搞电子它必须学，模电原来这么简单之三极管的放大原理搞电子它必须学，模电原来这么简单之三极管的放大原理三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C；一、电流放大；下面的分析仅对于NPN型硅三极管；二、偏置电路；三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏；三、开关作用；下面说说三极管的饱和情况；四、工作状态；如果我们在上面这个图中，将电阻Rc 换成一个灯泡；所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就；如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E 的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。
模拟电路-三极管
转移特性
转移特性描述的是基极电流与集电极 电流之间的关系。在一定基极电流下， 集电极电流随着基极电流的增大而增 大，表现出一定的线性关系。
放大系数：描述三极管放大能力的一 个参数，表示集电极电流变化量与基 极电流变化量之比。
频率特性
频率响应
描述三极管在不同频率信号下的响应能力。三极管的频率响 应受其内部结构影响，存在一个截止频率和最大可用频率。
继电器的吸合和断开，实现电气设备的自动控制。
振荡器
总结词
三极管作为振荡器中的核心元件，能够产生 高频振荡信号，常用于无线通信、电子测量 等领域。
详细描述
三极管作为振荡器中的核心元件，其工作原 理是利用三极管的放大和正反馈作用，形成 一个自激振荡回路，从而产生高频振荡信号 。在无线通信中，三极管可以产生高频载波 信号，用于调制和解调无线电波。在电子测 量领域，三极管可以产生高频脉冲信号，用
于测量电子元件的响应特性和频率特性。
04
三极管的特性
输入与输出特性
输入特性
描述三极管输入端电压与电流的关系。随着输入电压的增加，基极电流逐渐增大 ，表现出非线性特性。
输出特性
描述三极管输出端电压与电流的关系。根据三极管类型（NPN或PNP），输出特性 曲线分为三个区域，分别是截止区、放大区和饱和区。
详细描述
随着温度的升高，三极管的放大倍数可能会减小，导致其性能不稳定。为了解决这一问题，可以采取散热措施， 如安装散热片或风扇，以降低三极管的温度。此外，选用具有高热稳定性的三极管型号也是解决方案之一。
噪声问题
总结词
噪声问题是指三极管在工作过程中产生 的噪声干扰，可能影响信号的传输质量 。
VS
详细描述
根据电路需求选择合适的三极管型号，如 直流参数、交流参数、功率参数等。
模拟电子技术1.3晶体三极管.ppt
大部分电子收集到集电区。若继续增大uCE ，ic也不可能 明显增大，即iB基本不变。
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
∴输入特性曲线不再明显右移
而基本重合。 对于小功率管，可用的任何 一条UCE>1曲线来近似UCE>1 的所有曲线。
共射接法输入特性曲线
2、输出特性曲线
iC f (uCE ) iB常数
①UCE增大 集电结电场增强，收集基区非平衡少子的能力增强， 电流iC随UCE增大而增大。
③U(BR)CEO：基极开路时集、射间的击穿电压。
几个击穿电压在大小上有如下关系：
U(BR)CBO＞U(BR)CEO＞U(BR) EBO
例1：在一个单管放大电路中，电源电压为30V，已知三只管子的 参数如下表，请选用一只管子，并简述理由。
晶体管参数
T1
T2
T3
ICBO/μA
0.01
0.1
0.05
UCEO/V
IC
IB
输入交流信号时，共射交流电流放大系数β
在近似分析中，
iC
iB
共基直流电流放大系数
I CN
IE
共基交流电流放大系数α
ic
iE
在近似分析中，
例：现测得放大电路中两只管子的两个电极的电流如下图所 示，分别求出另一电极的电流，标出其实际方向，并在圆圈 中画出管子，且分别求出电流放大系数β。
VBB 1V , Rb 500 ,T工作在何种状态？
IB 0.6mA, IC 30mA,UCE 18V U B
从外部看： I E I B IC IE发射极电流最大
C IC B
IB E IE
NPN型三极管
C
B
IC
IB E IE
PNP型三极管
模电——三极管课件PPT
（一）晶体三极管的概念、分类、结构、符号及类型判断
• 提问： • ⑴图中位于左右两边的N区可以互相调换位子嘛？
– 答：通过之前对内部结构的分析得出，由于各区掺杂浓度不同以及各区的特 点，两个N区是不能互换的。
• ⑵晶体管只能有三个引脚嘛？ – 答：一般的只有三个引脚，但一些金属封装的大功率管就只有两个引脚，分 别为b,e极，c极为金属外壳。
放大状态的外部条件为发射结正偏，
集电结反偏。由此我们得出
Vbb<<Vcc
（四）三极管的输入和输出特性
• 一、共发射极输入特性曲线
•
集射极之间的电压VCE一
定时，发射结电压VBE与基极
电流IB之间的关系曲线。
三极管的输入特性
（四）三极管的输入和输出特性
• 由图可见：
• 1．当V CE ≥2 V时，特性曲线基本重
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
何为发射结G正B为称偏基偏，极置集电电电源源结，又反偏？Rb为基极电阻
V为三极管R阻c。为集电极G电C为集源电极电
三极管电源的接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
三极管在电路中的三种基本连接方式：
• 共射极连接法
共基极连接法
共集电极连接法
（三）晶体三级管的工作电压和基本连接方式
小变化不失真的放大输入。
（二）晶体三级管的电流放大作用
• 三极管放大原理 • 三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。 • 即三极管放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 • 切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 • 放大的条件 • 内部：发射区杂质浓度远大与基区杂质浓度，且基区很薄，集电结面积大（即各区特点） • 外部：发射结正偏，集电结反偏 • 何为发射结正偏，集电结反偏？
三极管 详解
三极管详解
三极管是一种具有三个电极的半导体器件，通常由两个PN结构成，共用的一个电极称为基极（用字母b表示），其他两个电极分别称为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。
根据PN结的组合方式，三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
三极管的核心结构是两个背对背的PN结，其中一个PN结位于发射区和基区之间，称为发射结；另一个PN结位于集电区和基区之间，称为集电结。
三极管的工作原理基于电流控制，当在基极上施加一个微小的电流时，可以在集电极上得到一个放大了的电流，即集电极电流是基极电流的b倍（b为电流放大系数）。
集电极电流随基极电流的变化而变化，且基极电流微小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。
三极管有三种工作状态：截止、放大和饱和。
在放大状态下，三极管主要应用于模拟电路中。
此外，三极管还可以作为电子开关使用，配合其他元件构成振荡器等。
模电课件：第三章三极管
动态：输入信号不为零时，放大电路的工作
状态，也称交流工作状态。
电路处于静态时，三极管个电极的电压、电
流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，
常称为Q点。一般用IB、 IC、和VCE （或IBQ、ICQ、 和VCEQ ）表示。
# 放大电路为什么要建立正确的静态？
3.2 共 射极放 大电路
5. 直流通路和交流通路 （思考题）
Rc CCbb22
TTT Cb2
VVCCCC
Rb
VBB
(d) ((bf))
3.3 图解分析法
3.3.1 静态工作情况分析
用近似估算法求静态工作点 用图解分析法确定静态工作点
3.3.2 动态工作情况分析
交流通路及交流负载线 输入交流信号时的图解分析 BJT的三个工作区 输出功率和功率三角形
BJT的三种组态
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示； 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;
4. 共射放大
若 vI = 20mV 使 iB = 20 uA 设 = 0.98
则 iC iB
1 iB
1. 输入特性曲线
（以共射极放大电路为例）
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。
vCE = 0V vCE 1V
得到
且
IE= (1+ ) IB
IC
IB
模拟电子技术三极管详解
GS
uGS iD = IDO( −1)2 UGS(th)
uGS = 2UGS(th) 时的 iD 值 ( )
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子 D 时已形成沟道； 在 uGS = 0 时已形成沟道； B 在 DS 间加正电压时形成 iD， uGS ≤ UGS(off) 时，全夹断。 全夹断。 ( ) S
ICEO O
U(BR)CEO
1. ICM — 集电极最大允许电流，超过时 β 值明显降低。 集电极最大允许电流， 值明显降低。 2. PCM — 集电极最大允许功率损耗 PC = iC × uCE。 3. U(BR)CEO — 基极开路时 C、E 极间反向击穿电压。 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。 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。 间反向击穿电压。 、 ) U(BR)CBO > U(BR)CEO > U(BR)EBO ) ) )
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
2.2.1 MOS 场效应管 一、增强型 N 沟道 MOSFET (Mental Oxide Semi— FET) ) 1. 结构与符号
S
N+
MOSFET结构 结构
G
D
N+
耗尽层
(掺杂浓度低) 掺杂浓度在硅片表面生一 用金属铝引出 用扩散的方法 在绝缘层上喷金 G — 栅极 Gate 层薄 SiO2 绝缘层 G 属铝引出栅极 G 源极 S 和漏极 D 制作两个 N 区 D — 漏极 Drain
半导体三极管 第 2 章 半导体三极管
模拟电子技术第三章 场效应三极管
+
d g s
源 极
上页 下页 首页
栅 极
N沟道结型场效应管的结构和符号
3
s
2. 工作原理
⑴ 当uDS = 0 时， uGS 对耗尽层和导电沟道的影响。
ID=0 ID=0
d
P+
d
N 型 沟 道
P+ P+
d
P+ P+ P+
g
g
N 型 沟 道
g
s uGS = 0
s uGS < 0
4
预夹断轨迹
恒流区
IDO O
UGS(th) 2UGS(th) uGS/V
O
截止区
uDS/V
转移特性曲线可近似用以下公式表示：
iD I DO ( uGS U GS(th) )
2
当uGS ≥ UGS(th)时
12
上页
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首页
2. N沟道耗尽型MOS场效应管 预先在二氧化硅中掺入大 量的正离子，
使uGS = 0 时，
形成一个N型导电沟道。
又称之为反型层 开启电压，用uGS(th)表示
导电沟道随uGS 增大而增宽。
10
B uGS > UGS(th)时 形成导电沟道
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uDS对导电沟道的影响
uGS为某一个大于UGS(th)的固定值， 在漏极和源极之间加正电压，且 s uDS < uGS - UGS(th) 即uGD = uGS - uDS > UGS(th) 则有电流iD 产生，
在制造时就具有 原始导电沟道
31
3. 场效应管的主要参数
(1) 开启电压 UGS(th)：是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off)： 是结型和耗尽型 (3) 饱和漏电流 IDSS： MOS管的参数
d g s
源 极
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栅 极
N沟道结型场效应管的结构和符号
3
s
2. 工作原理
⑴ 当uDS = 0 时， uGS 对耗尽层和导电沟道的影响。
ID=0 ID=0
d
P+
d
N 型 沟 道
P+ P+
d
P+ P+ P+
g
g
N 型 沟 道
g
s uGS = 0
s uGS < 0
4
预夹断轨迹
恒流区
IDO O
UGS(th) 2UGS(th) uGS/V
O
截止区
uDS/V
转移特性曲线可近似用以下公式表示：
iD I DO ( uGS U GS(th) )
2
当uGS ≥ UGS(th)时
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2. N沟道耗尽型MOS场效应管 预先在二氧化硅中掺入大 量的正离子，
使uGS = 0 时，
形成一个N型导电沟道。
又称之为反型层 开启电压，用uGS(th)表示
导电沟道随uGS 增大而增宽。
10
B uGS > UGS(th)时 形成导电沟道
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uDS对导电沟道的影响
uGS为某一个大于UGS(th)的固定值， 在漏极和源极之间加正电压，且 s uDS < uGS - UGS(th) 即uGD = uGS - uDS > UGS(th) 则有电流iD 产生，
在制造时就具有 原始导电沟道
31
3. 场效应管的主要参数
(1) 开启电压 UGS(th)：是增强型MOS管的参数 (2) 夹断电压 UGS(off)： 是结型和耗尽型 (3) 饱和漏电流 IDSS： MOS管的参数
《模拟电路三极管》课件
《模拟电路三极管》ppt课件
contents
目录
• 三极管概述 • 三极管工作原理 • 三极管的应用 • 三极管的选择与使用 • 三极管的发展趋势与展望
01 三极管概述
三极管定义
总结词
三极管是一种电子器件，由三个电极构成，具有放大和开关 功能。
详细描述
三极管是电子设备中的基本元件之一，由基极、集电极和发 射极三个电极组成。它利用基极电流的控制来实现对集电极 电流的放大，同时也可以作为开关来控制电路的通断。
集电极。这三个区域共同构成了三极管的基本结构。
02 三极管工作原理
载流子的运动
载流子
在固体半导体中自由移动的带 电粒子，参与导电。
空穴
在P型半导体中，空穴是主要的 载流子；在N型半导体中，电子 是主要的载流子。
扩散运动
载流子在浓度梯度的作用下由 多向少运动，是被动的过程。
漂移运动
在外加电场的作用下，载流子 沿电场方向运动，是主动的过
三极管结构
总结词
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及半导体材料构成的基区、集电 区和发射区。
详细描述
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及由半导体材料构成的基区、集 电区和发射区。基区是半导体材料的一部分，连接基极和发射极；集电区也是半导体材 料的一部分，连接集电极和基极；发射区同样也是半导体材料的一部分，连接发射极和
程。
电流放大作用
基极电流对集电极电流的控制
01
三极管内部存在两个PN结，基极电流的微小变化会导致集电极
电流的显著变化。
电对集电极电流影响的参数，与三极管的材料
、结构、工作状态等因素有关。
作用机制
03
contents
目录
• 三极管概述 • 三极管工作原理 • 三极管的应用 • 三极管的选择与使用 • 三极管的发展趋势与展望
01 三极管概述
三极管定义
总结词
三极管是一种电子器件，由三个电极构成，具有放大和开关 功能。
详细描述
三极管是电子设备中的基本元件之一，由基极、集电极和发 射极三个电极组成。它利用基极电流的控制来实现对集电极 电流的放大，同时也可以作为开关来控制电路的通断。
集电极。这三个区域共同构成了三极管的基本结构。
02 三极管工作原理
载流子的运动
载流子
在固体半导体中自由移动的带 电粒子，参与导电。
空穴
在P型半导体中，空穴是主要的 载流子；在N型半导体中，电子 是主要的载流子。
扩散运动
载流子在浓度梯度的作用下由 多向少运动，是被动的过程。
漂移运动
在外加电场的作用下，载流子 沿电场方向运动，是主动的过
三极管结构
总结词
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及半导体材料构成的基区、集电 区和发射区。
详细描述
三极管的结构包括基极、集电极和发射极三个电极，以及由半导体材料构成的基区、集 电区和发射区。基区是半导体材料的一部分，连接基极和发射极；集电区也是半导体材 料的一部分，连接集电极和基极；发射区同样也是半导体材料的一部分，连接发射极和
程。
电流放大作用
基极电流对集电极电流的控制
01
三极管内部存在两个PN结，基极电流的微小变化会导致集电极
电流的显著变化。
电对集电极电流影响的参数，与三极管的材料
、结构、工作状态等因素有关。
作用机制
03
模电——三极管
双极型三极管（1.2.4)
三极管的结构与工作原理
一、三极管的结构与类型
半导体三极管又称为晶体管、三极管、双极型晶 体管、BJT 。自由电子和空穴两种载流子参与导 电。 三极管由2个背靠背的PN结组成，分为 NPN型、 PNP型。 三极管又分为硅三极管、锗三极管。
NPN型三极管
基区
发射区
c：Collector 集电极 b：base 基极 e：emitter 发射极
基区
集电区
集电区
发射区
采用平面管制造工艺，在 N＋型 底层上形成两个PN结。
工艺特点：e区掺杂浓度高，b区
薄， c结面积大 。
P+高
N低
不对称PN结
掺杂
区
掺杂 区
箭头表示发射结正偏时 的实际电流方向。
PNP型三极管
在P＋型底层上形成 两个PN结。
发射结正偏（VBE ＜0）时，电流从b 极流出。
NPN
vBE、vCE 为负值
iB、iC的实际流向与 NPN型管相反
➢ NPN型三极管
横坐标为-vBE、-vCE
三、三极管的主要参数
1. 电流放大倍数
➢ 共射极直流电流放大倍数
I C I CEO I C
IB
IB
➢ 共射极交流电流放大倍数 iC iC2 iC1
iB iB2 iB1
β典型值为20～200
数字 电路
发射结反偏，集电结正偏：倒置工作状态 较少应用
条件（放大状态）： 发射结正偏(VBE＞0)，发射区电子大量向基区扩散的必要条件； 集电结反偏(VCB＞0)，由发射区来的电子得以绝大部分到达集电 区的必要条件。
IC I B ICEO
IE (1 )IB ICEO
三极管的结构与工作原理
一、三极管的结构与类型
半导体三极管又称为晶体管、三极管、双极型晶 体管、BJT 。自由电子和空穴两种载流子参与导 电。 三极管由2个背靠背的PN结组成，分为 NPN型、 PNP型。 三极管又分为硅三极管、锗三极管。
NPN型三极管
基区
发射区
c：Collector 集电极 b：base 基极 e：emitter 发射极
基区
集电区
集电区
发射区
采用平面管制造工艺，在 N＋型 底层上形成两个PN结。
工艺特点：e区掺杂浓度高，b区
薄， c结面积大 。
P+高
N低
不对称PN结
掺杂
区
掺杂 区
箭头表示发射结正偏时 的实际电流方向。
PNP型三极管
在P＋型底层上形成 两个PN结。
发射结正偏（VBE ＜0）时，电流从b 极流出。
NPN
vBE、vCE 为负值
iB、iC的实际流向与 NPN型管相反
➢ NPN型三极管
横坐标为-vBE、-vCE
三、三极管的主要参数
1. 电流放大倍数
➢ 共射极直流电流放大倍数
I C I CEO I C
IB
IB
➢ 共射极交流电流放大倍数 iC iC2 iC1
iB iB2 iB1
β典型值为20～200
数字 电路
发射结反偏，集电结正偏：倒置工作状态 较少应用
条件（放大状态）： 发射结正偏(VBE＞0)，发射区电子大量向基区扩散的必要条件； 集电结反偏(VCB＞0)，由发射区来的电子得以绝大部分到达集电 区的必要条件。
IC I B ICEO
IE (1 )IB ICEO
模拟电子技术模电之三极管和基本放大电路课件
电路组成
共集电极放大电路由三极管、 电阻、电容和电源等组成。
工作原理
通过改变三极管的基极电压，控 制发射极电流，实现信号的放大 。
放大倍数
输出信号电压与输入信号电压的比 值，反映了放大电路的放大能力。
04
放大电路的动态特性
电压放大倍数与频率响应
电压放大倍数
放大电路的输出电压与输入电压之比，反映了放大电路的放大能力。电压放大倍数通常用dB（分贝） 表示，其值越大，说明电路的放大能力越强。
振荡器等类型。
06
课程总结与展望
课程总结
1 2 3
重要概念
掌握三极管的基本工作原理、放大电路的种类 与性能指标、反馈电路的原理及应用等核心概 念。
重点电路分析
学会对基本放大电路、功率放大电路、反馈电 路等进行定性和定量分析，掌握电路设计的基 本方法和步骤。
实践操作能力
通过实验和课程设计，具备对模拟电子电路进 行调试、性能测试与优化，以及设计简单实际 应用电路的能力。
课程目标
掌握三极管的基本 原理和特性
学习如何分析和设 计放大电路
理解基本放大电路 的组成和工作原理
课程内容
三极管的基本结构和 类型
三极管的电流放大原 理和特性曲线
基本放大电路的组成 和工作原理
放大电路的分析方法 和设计步骤
放大电路的性能指标 和测试方法
02
三极管基本知识
三极管的结构与类型
结构
展望未来发展与新技术应用
新技术发展
了解新型电子器件如MOS管、CMOS等的发展趋势，以 及新型放大电路如直接耦合放大电路、差分放大电路等在 高性能电子设备中的应用。
学科交叉融合
关注模拟电子技术与数字电子技术、微机原理与应用、信 号与系统等课程的交叉融合，形成综合应用能力。
共集电极放大电路由三极管、 电阻、电容和电源等组成。
工作原理
通过改变三极管的基极电压，控 制发射极电流，实现信号的放大 。
放大倍数
输出信号电压与输入信号电压的比 值，反映了放大电路的放大能力。
04
放大电路的动态特性
电压放大倍数与频率响应
电压放大倍数
放大电路的输出电压与输入电压之比，反映了放大电路的放大能力。电压放大倍数通常用dB（分贝） 表示，其值越大，说明电路的放大能力越强。
振荡器等类型。
06
课程总结与展望
课程总结
1 2 3
重要概念
掌握三极管的基本工作原理、放大电路的种类 与性能指标、反馈电路的原理及应用等核心概 念。
重点电路分析
学会对基本放大电路、功率放大电路、反馈电 路等进行定性和定量分析，掌握电路设计的基 本方法和步骤。
实践操作能力
通过实验和课程设计，具备对模拟电子电路进 行调试、性能测试与优化，以及设计简单实际 应用电路的能力。
课程目标
掌握三极管的基本 原理和特性
学习如何分析和设 计放大电路
理解基本放大电路 的组成和工作原理
课程内容
三极管的基本结构和 类型
三极管的电流放大原 理和特性曲线
基本放大电路的组成 和工作原理
放大电路的分析方法 和设计步骤
放大电路的性能指标 和测试方法
02
三极管基本知识
三极管的结构与类型
结构
展望未来发展与新技术应用
新技术发展
了解新型电子器件如MOS管、CMOS等的发展趋势，以 及新型放大电路如直接耦合放大电路、差分放大电路等在 高性能电子设备中的应用。
学科交叉融合
关注模拟电子技术与数字电子技术、微机原理与应用、信 号与系统等课程的交叉融合，形成综合应用能力。
模拟电子技术三极管详解
成导电沟道。 uGS 越大沟道越厚。
第 2 章 半导体三极管
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
DS 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 ， uDS ， 靠近漏极端的沟道厚
度变薄。
预夹断(UGD = UGS(th))：漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前： uDS iD。
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管 2.2 单极型半导体三极管 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 2.4 半导体三极管的测试与应用
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
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
第 2 章 半导体三极管
第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子
D 在 uGS = 0 时已形成沟道；
B 在 DS 间加正电压时形成 iD，
G S
uGS UGS(off) 时，全夹断。
iD /mA
2V
0V
2V
uGS = 4 V
O
uDS /V
输出特性
当 uGS UGS(off) 时，
O
iiiBBB===
00 0uCE
第 2 章 半导体三极管
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
— 直流电流放大系数
Q
II23CB.40NN5110II0CB63AA
IC8B2O ICBO
IC IB
2 1
— 交流电流放大系数
第 2 章 半导体三极管
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
DS 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 ， uDS ， 靠近漏极端的沟道厚
度变薄。
预夹断(UGD = UGS(th))：漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前： uDS iD。
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管 2.2 单极型半导体三极管 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 2.4 半导体三极管的测试与应用
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
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
第 2 章 半导体三极管
第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子
D 在 uGS = 0 时已形成沟道；
B 在 DS 间加正电压时形成 iD，
G S
uGS UGS(off) 时，全夹断。
iD /mA
2V
0V
2V
uGS = 4 V
O
uDS /V
输出特性
当 uGS UGS(off) 时，
O
iiiBBB===
00 0uCE
第 2 章 半导体三极管
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
— 直流电流放大系数
Q
II23CB.40NN5110II0CB63AA
IC8B2O ICBO
IC IB
2 1
— 交流电流放大系数
模拟电子技术三极管详解
振荡电路
振荡电路的基本原理 三极管在振荡电路中的应用 振荡电路的设计和调试 振荡电路在实际中的应用案例
调制与解调电路
调制：将信号转换为适合传输的形式
解调：将接收到的信号还原为原始信号
三极管在调制与解调电路中的应用：放大信号、控制信号、实现信号 转换
调制与解调电路中的三极管类型：双极型三极管、场效应三极管等
流变化
应用领域：广 泛应用于电子 技术、通信、 计算机等领域
三极管的工作原理
基本结构：由两 个PN结组成分为 发射极、基极和 集电极
工作状态：分为 截止区、放大区 和饱和区
电流关系：基极电 流IB、集电极电流 IC和发射极电流IE 之间的关系
放大作用：通过改 变基极电流IB来控 制集电极电流IC实 现信号放大
负载
放大电路的工 作原理：通过 改变三极管的 工作状态实现
信号的放大
放大电路的分 类：共射放大 电路、共集放 大电路、共基
放大电路
放大电路的应 用：音频放大、 视频放大、射
频放大等
开关电路
开关电路是三极管最常用的应用之一 三极管在开关电路中起到控制电流的作用 开关电路可以分为NPN型和PNP型两种类型 三极管在开关电路中的工作状态可以分为饱和区和截止区两种
03 三极管的种类和特性
NPN型和PNP型三极管
NPN型三极管：电流从基极流入从发射极 流出
PNP型三极管：电流从发射极流入从基极 流出
NPN型三极管：基极电流控制发射极电流
PNP型三极管：基极电流控制集电极电流
NPN型三极管：基极电流与发射极电流成 正比
PNP型三极管：基极电流与集电极电流成 正比
三极管型号的识别与代换
型号识别：根据三极管的外观、尺 寸、引脚数量等特征进行识别
模电课件第三章三极管及放大电路
三、BJT的特性曲线（P.74～76）
IB(A)
输入回路中的IB由 式IB=（VBB—VBE） 80 /RB决定。 由式可知：改变RB， 可以得到不同的IB。 60
锗管工作电压： UBE -0.3V
UCE1V
40
20 死区电压， 硅管Vth=0.5V 锗管:Vth=-0.1V
工作压降: 硅管:UBE 0.7V 0.5
(2)集电区收集电子，在JC反偏下收集多数扩 散到集电结的电子,产生IC。由Vcc提供大量 的空穴在集电区；形成输出回路中的电流。 β=IC(扩)/IB(复) IB变化引起IC按比例变 化,小电流引出大电流,这就是电流放大的 作用.β电流放大倍数.
c
I CBO
IC I CN
N
RC
(3)根据KCL可知：流入BJT的 电流为IB、Ic，流出的电流为 I E， Rb IE ＝IB+Ic。 (4)集电结反向偏置，由于温 V 度的影响，集电区的少子空穴 BB 与基区的少子电子也产生漂移 运动，形成极小的穿透电流 （又称反向饱和电流）ICBO， 该电流虽不大，但对电路的性 能影响极大。要尽量克服。
输入回路和输出回路共接到发射极，故称为“共发射极”放 大电路，简称“共射放大电路”。总结：P.72
1、输入特性（P.74） BJT的输入回路只有一个PN结（发射结），当正向偏置时，就相当二极管的正 向特性，所以输入特性如图. 输入特性方程: iB=f(uBE) uCE=const 当UCE=0 时，为二极管的正向特性
2.放大电路的习惯画法
单电源供电
E B EC R B 增加,以保证I B 不变 Ucc U BE IB RB
规定:1)以公共端为地电位,其余各端为正. 2)电流的参考方向: NPN: iB 、ic 流入为正 ，iE流出为正。 PNP: iB 、ic 流出为正 ，iE流入为正 。
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放大倍数 随频率变 化曲线
fL 下限截 止频率 通频带：
18:36
上限截 fH 止频率
f
fbw=fH–fL
符号规定
vA VA va
全量vA
小写字母、大写下标，表示全量。 大写字母、大写下标，表示直流量。 小写字母、小写下标，表示交流分量。 va
交流分量va
vA
VA直流分量
t
18:36
§ 4.2 基本共射极放大电路
iB(A)
VBB
80
死区电 压，硅 40 管0.5V， 锗管0.2V。
60
vCE 1V
20
工作压降： 硅管 vBE0.6~0.7V,锗管 vBE0.2~0.3V。
iB f (vBE ) | vCE 常数
0.4
Hale Waihona Puke 0.8vBE(V)
18:36
(2) 输出特性 iB一定时vCE 与iC的关系 R
IC ICN ICBO
1 IC IB ICBO 1 1
反映 BJT 在共发射极连接时集电极电流 IC 受基极电流 IB 控 制的关系称为共发射极直流电流放大系数
称为集电极与发射极间反向饱和电流
18:36
IC IB IE IB IC (1 ) IB
②共基极交流电流放大系数
iC vCB 常数 iE
18:36
例：VCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
___
I 1 . 5 C I 37.5 0.04 B
I C 2.3 1.5 40 I B 0.06 0.04
18:36
vt
AV
vt Ri it
三、输出电阻Ro 放大电路对其负载而言，相当于信号源，我们 可以将它等效为戴维南等效电路，这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
VS ~
Av
Ro
VS' ~
18:36
如何确定电路的输出电阻Ro ？
方法一：计算。 步骤：
VS
Av
1. 所有的电源置零 (将独立源置零，保留受控源)。
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
对温度非常敏感，温度每升高10℃，ICBO增加一倍 (2).温度对β的影响 温度升高， β增加 (3).温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响 温度升高， V(BR)CBO、V(BR)CEO增加
共射放大器 三极管放 大电路有 三种形式 共基放大器 共集放大器
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
18:36
iC c iB b 输入 回路 e (a ) 输出 回路 iB b
iE e e iE iC c
c (b )
b (c)
晶体管的三种基本接法 (a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
18:36
2. 加压求流法。
it vt
vt Ro vS 0 it
18:36
方法二：测量。 步骤： 1. 测量开路电压。 2. 测量接入负载后的输出电压。
Ro
Vs' ~ vo Vs' ~
Ro
RL
vo'
3. 计算。
18:36
vo Ro 1 RL vo '
四、通频带 Av Avm 0.7Avm
普通晶体管该电压值比较小，只有几伏
②V(BR)CBO
指发射极开路时，集电极—基极间的反向击穿电压
③V(BR)CEO
指基极开路时，集电极—发射极间的反向击穿电压 当集---射极之间的电压VCE超过一定的数值时，三极 管就会被击穿 手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压 V(BR)CEO
18:36
RB 进入P区的电子少部分与
电结。EE
IBN
N+
IEN
B EP EN 基区的空穴复合，形成 =IE-IC 电流IBN ，多数扩散到集
I =I +I -ICN-ICBO
E
V
IE=IEN+IEP ≈IEN
从基区扩 散来的电 子作为集 电结的少 子，漂移 VCC 进入集电 发射结正偏， 结而被收 发射区电子不 集，形成 断向基区扩散， ICN。 形成发射极电
18:36
2.温度对 BJT特性曲线的影响
(1)温度对输入特性的影响 (2)温度对输出特性的影响
iB
50º C
iC 25º C
vBE
温度升高，vBE减小
18:36
vCE
温度升高，ICBO、ICEO、 β增大 输出特性曲线上移
半导体三极管的型号
国家标准对半导体三极管的命名如下: 用字母表示同一型号中的不同规格 3 D G 110 B 用数字表示同种器件型号的序号 用字母表示器件的种类 用字母表示材料 三极管 第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
流IEN。
18:36
C B IB E
IC IE
C B IB E
IC
IE
NPN型三极管
PNP型三极管
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iC c iB b 输入 回路 e (a ) 输出 回路 iB b
iE e e iE iC c
c (b )
b (c)
晶体管的三种基本接法 (a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
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2.BJT的电流分配关系 为了反映扩散到集电区的电流ICN与射极注入电流IE的比例 关系，定义共基极直流电流放大系数为 I CN IE IE IC IB
IC IE ICBO IC IE
1 1 ICEO ICBO (1 ) ICBO 1
§4.1 双极型晶体管(BJT)
4.1.1 晶体管的结构及类型
NPN型
C
集电极 集电极
C P N P E
PNP型
B
基极
N P N
E
发射极
B
基极
发射极
18:36
BJT的结构特点
集电区： 面积较大
C N P N E
集电极
B
基极
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
发射极
18:36
C N P N
18:36
双极型三极管的参数
PCM 参数 mW 型号 3AX31D 125 3BX31C 125 3CG101C 100 3DG123C 500 3DD101D 5W 3DK100B 100 3DG23 250W I CM mA 125 125 30 50 5A 30 30A VBRCBO VBRCEO VBREBO V V V 20 12 40 24 45 40 30 300 250 4 25 15 400 325 I C BO μA ≤6 ≤6 0.1 0.35 ≤2mA ≤0.1
很大，当温度上 升时，ICEO增加 很快，所以IC也 相应增加。三极 管的温度特性较 差。 根据放大关系， 由于IBE的存 在，必有电流 IBE。
B
ICBO IBE
IBE
ICBO进入N 区，形成 IBE。
18:36
N + -P + N
E
3.极限参数
(1)集电极最大允许电流ICM
集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降， 当值下降到正常值的三分之二时的集电极电 流即为ICM。
在以后的计算中，一般作近似处理： =
18:36
2.极间反向电流
(1)集电极-基极反向饱和电流ICBO
ICBO A
ICBO是集 电结反偏 由少子的 漂移形成 的反向电 流，受温 度的变化 影响。
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(2) 集电极-射极反向饱和电流ICEO
穿透电流
集电结反 偏有ICBO C
ICEO= ICBO+ICBO ICEO受温度影响
B
iB
mA
iC Vcc
A
V vBE V vCE
iC(mA )
此区域满 4 足iC=iB 3 称为线性 区（放大 区）。 2
VBB
100A
1 3
18:36
6
9
当vCE大 80A 于一定 60A 的数值 时，iC只 40A 与iB有关， 20A iC=iB。 IB=0 12 vCE(V)
4.1.3 BJT的V-I特性曲线
BJT的V-I特性曲线能直观地描述各极间电压和电流的关系 1.共射极连接时的V-I输入特性
iB
mA
iC Vcc
A
RB
V
vBE
V
vCE
VBB
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测试线路
(1) 输入特性
vCE一定时iB与vBE的关系
iB
mA
iC Vcc
vCE =0.5V vCE=0V
A
RB V vBE V vCE
18:36
例：测量三极管三个电极对地电位如图 试判断三极管的工作状态。
8V
12V 2V
3.3V
3.7V
3.7V
T
3V
T
3V
T
3V
(a)
(b)
(c)
放大
18:36
截止
饱和
4.1.4 晶体管的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 直流电流放大系数 ①共发射极直流电流放大系数
IC ICEO IB
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(2) 集电极最大允许耗散功耗PCM
• 集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳 热为：