第2章双极型晶体管及其放大电路解读
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IE
ICN IEN IEN IE
BE
IC ICBO ICN
IE
IEN
2020年11月17日星期二
模拟电子技术
11
c IC
ICBO
ICN N
RB UBB
b IBN
IB
IEP e
P
N IEN IE
共射直流电流放大系数
RC ICN ICN
IE ICN IBN IEP
UCC
IC I CBO ICN
b IBN
IB RB
IEP
P UCC N IEN
UBB
e IE
跨越两个PN节， 体现了放大作用。
2020年11月17日星期二
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1.直流电流放大系数
IC
c
ICBO
ICN
N
b IB RB
UBB
IBN
IEP e
P
N IEN IE
共基直流电流放大系数
发射区发射效率
基区传输效率
RC UCC
ICN
1
2.2.3温度对晶体管特性的影响 2.2.4 晶体管的主要参数 一、电流放大系数 二、极间反向电流 三、极限参数
2.3 晶体管放大电路的放大原理 2.3.1 放大电路的组成 2.3.2 静态工作点的作用 2.3.3 晶体管放大电路的放大原理
2020年11月17日星期二
模拟电子技术
2
2.3.Biblioteka Baidu 基本放大电路的组成原则
3.e区重掺杂、 c区轻掺杂、 b区掺杂最轻
图2.1.2 平面管结构剖面
2020年11月17日星期二
模拟电子技术
4.Sc结>Se结
8
2.1.2 双极型晶体管的工作原理
一、放大状态下晶体管中载流子的运动
IC
c
ICBO
ICN
N
b IBN
IB RB
IEP
P N IEN
UBB
e IE
1.发射区向基区注入电子；
IC I CBO
IB ICBO
若忽略 ICBO , 则
IC ICBO
IE
2020年11月17日星期二
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2.2 晶体管特性曲线
全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。
iB
b 输入 回路
iC
c
输出 回路
iB b
iE
e
iE
e
iC c
e
c
b
(a)共发射极
(b)共集电极
(c)共基极
(Common Emitter) (Common Collecter) (Common Base)
输入回路（接信号源，加入信号）；
输出回路（接负载，取出信号）；
图2.2.1晶体管的三种基本接法（组态）
2020年11月17日星期二
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2.2.1共射极输出特性曲线
RC
iC f (uCE ) iB 常数
＋
iC mA
－
RB
iB
μA
＋＋
UCC
UBB
uBE V
V uCE
－－
图2.2.2共发射极特性曲线测量电路
2020年11月17日星期二
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iC/mA
Saturation C结零偏压
uCE＝uBE
S
Active
C结反偏 C结正偏
0
Cutoff
E结零偏压
iB＝－ICBO
E结正偏
uCE/V E结反偏
IB ICBO IBN
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共射、共基直流电流放大系数 、 间关系
ICN IE IE ICN IE IE 1
ICN
ICN
IE (1 )ICN 1
1
1
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2.IC、IE、IB、三者关系
2.8.2级联放大器的性能指标计算
2.8.3 常见的组合放大器
一、CC―CE组合放大器
二、CE―CC组合放大器
三、CE―CB组合放大器
作业
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第2章 双极型晶体管及其放大电路
（1）掌握双极型晶体管的工作原理、特性和参数。 （2）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型。了解模型参 数的含义。 （3）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性能特点。 （4）掌握静态工作点的基本概念和偏置电路的估算。 （5）掌握图解分析方法和小信号等效电路分析方法，掌握动 态参数（Au、Ri、Ro、Uom ）的分析方法。 （6）掌握多级放大电路动态参数的分析方法。
图2.2.3 共射输出特性曲线
2020年11月17日星期二
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2.1 双极型晶体管的工作原理
2.1.1 双极型晶体管的结构
BJT(Bipolar Junction Transistor)，简称晶体管或三极管。
c
发射结
集电结
b NPN
e N+
P
Nc
e
发射极 发射区 基区 集电区 集电极
c
Emitter
Collector b b 基极 Base
第2章 双极型晶体管及其放大电路 2.1 双极型晶体管的工作原理
2.1.1 双极型晶体管的结构 2.1.2 双极型晶体管的工作原理 一、放大状态下晶体管中载流子的运动 二、 电流分配关系
2.2 晶体管特性曲线 2.2.1共射极输出特性曲线 2.2.2 共射极输入特性曲线
2020年11月17日星期二
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2.3.5 直流通路和交流通路
2.4 放大电路的静态分析和设计
2.4.1晶体管的直流模型及静态工作点的估算
2.4.2 静态工作点的图解分析法
2.4.3 晶体管工作状态的判断方法
2.4.4 放大状态下的直流偏置电路
一、固定偏流电路
二、分压式电流负反馈偏置电路
2020年11月17日星期二
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2.5 放大电路的动态分析和设计 2.5.1交流图解分析
2.电子在基区中边扩散边复合；
RC
3.扩散到集电结的电子被 集电区收集。
15V
UCC 基区从厚变薄，两个PN 结演变为三极管，这是量
变引起质变的一个实例。
图2.1.3 晶体管内载流子的运动和各极电流
2020年11月17日星期二
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二、 电流分配关系
IC
IC
c
ICBO
ICN
IB
IE
N RC
PNP
e
(a) NPN管的原理结构示意图 (b) 电路符号
图2.1.1 晶体管的结构与符号
2020年11月17日星期二
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集电 极
发射区 e
b
发射 结 集电 区
N＋
P
N型外 延 N＋衬底
绝S缘i O层 2
集电 结 基区
P
1.三区二结
c
结构特点
(c)
2.基区很薄（10-1μm～ 100μm）
2.5.2 放大电路的动态范围和非线性失真
2.5.3 晶体管的交流小信号模型 一、混合π型电路模型 二、低频H参数电路模型 2.5.4 等效电路法分析共射放大电路 2.5.5共射放大电路的设计实例
2020年11月17日星期二
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2.6 共集放大电路
2.7共基放大电路
2.8 多级放大电路
2.8.1级间耦合方式
ICN IEN IEN IE
BE
IC ICBO ICN
IE
IEN
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c IC
ICBO
ICN N
RB UBB
b IBN
IB
IEP e
P
N IEN IE
共射直流电流放大系数
RC ICN ICN
IE ICN IBN IEP
UCC
IC I CBO ICN
b IBN
IB RB
IEP
P UCC N IEN
UBB
e IE
跨越两个PN节， 体现了放大作用。
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1.直流电流放大系数
IC
c
ICBO
ICN
N
b IB RB
UBB
IBN
IEP e
P
N IEN IE
共基直流电流放大系数
发射区发射效率
基区传输效率
RC UCC
ICN
1
2.2.3温度对晶体管特性的影响 2.2.4 晶体管的主要参数 一、电流放大系数 二、极间反向电流 三、极限参数
2.3 晶体管放大电路的放大原理 2.3.1 放大电路的组成 2.3.2 静态工作点的作用 2.3.3 晶体管放大电路的放大原理
2020年11月17日星期二
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2.3.Biblioteka Baidu 基本放大电路的组成原则
3.e区重掺杂、 c区轻掺杂、 b区掺杂最轻
图2.1.2 平面管结构剖面
2020年11月17日星期二
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4.Sc结>Se结
8
2.1.2 双极型晶体管的工作原理
一、放大状态下晶体管中载流子的运动
IC
c
ICBO
ICN
N
b IBN
IB RB
IEP
P N IEN
UBB
e IE
1.发射区向基区注入电子；
IC I CBO
IB ICBO
若忽略 ICBO , 则
IC ICBO
IE
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14
2.2 晶体管特性曲线
全面描述晶体管各极电流与极间电压关系的曲线。
iB
b 输入 回路
iC
c
输出 回路
iB b
iE
e
iE
e
iC c
e
c
b
(a)共发射极
(b)共集电极
(c)共基极
(Common Emitter) (Common Collecter) (Common Base)
输入回路（接信号源，加入信号）；
输出回路（接负载，取出信号）；
图2.2.1晶体管的三种基本接法（组态）
2020年11月17日星期二
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2.2.1共射极输出特性曲线
RC
iC f (uCE ) iB 常数
＋
iC mA
－
RB
iB
μA
＋＋
UCC
UBB
uBE V
V uCE
－－
图2.2.2共发射极特性曲线测量电路
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iC/mA
Saturation C结零偏压
uCE＝uBE
S
Active
C结反偏 C结正偏
0
Cutoff
E结零偏压
iB＝－ICBO
E结正偏
uCE/V E结反偏
IB ICBO IBN
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共射、共基直流电流放大系数 、 间关系
ICN IE IE ICN IE IE 1
ICN
ICN
IE (1 )ICN 1
1
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2.IC、IE、IB、三者关系
2.8.2级联放大器的性能指标计算
2.8.3 常见的组合放大器
一、CC―CE组合放大器
二、CE―CC组合放大器
三、CE―CB组合放大器
作业
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第2章 双极型晶体管及其放大电路
（1）掌握双极型晶体管的工作原理、特性和参数。 （2）掌握双极型晶体管的大信号和小信号模型。了解模型参 数的含义。 （3）掌握晶体管基本放大器的组成、工作原理及性能特点。 （4）掌握静态工作点的基本概念和偏置电路的估算。 （5）掌握图解分析方法和小信号等效电路分析方法，掌握动 态参数（Au、Ri、Ro、Uom ）的分析方法。 （6）掌握多级放大电路动态参数的分析方法。
图2.2.3 共射输出特性曲线
2020年11月17日星期二
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2.1 双极型晶体管的工作原理
2.1.1 双极型晶体管的结构
BJT(Bipolar Junction Transistor)，简称晶体管或三极管。
c
发射结
集电结
b NPN
e N+
P
Nc
e
发射极 发射区 基区 集电区 集电极
c
Emitter
Collector b b 基极 Base
第2章 双极型晶体管及其放大电路 2.1 双极型晶体管的工作原理
2.1.1 双极型晶体管的结构 2.1.2 双极型晶体管的工作原理 一、放大状态下晶体管中载流子的运动 二、 电流分配关系
2.2 晶体管特性曲线 2.2.1共射极输出特性曲线 2.2.2 共射极输入特性曲线
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2.3.5 直流通路和交流通路
2.4 放大电路的静态分析和设计
2.4.1晶体管的直流模型及静态工作点的估算
2.4.2 静态工作点的图解分析法
2.4.3 晶体管工作状态的判断方法
2.4.4 放大状态下的直流偏置电路
一、固定偏流电路
二、分压式电流负反馈偏置电路
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3
2.5 放大电路的动态分析和设计 2.5.1交流图解分析
2.电子在基区中边扩散边复合；
RC
3.扩散到集电结的电子被 集电区收集。
15V
UCC 基区从厚变薄，两个PN 结演变为三极管，这是量
变引起质变的一个实例。
图2.1.3 晶体管内载流子的运动和各极电流
2020年11月17日星期二
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二、 电流分配关系
IC
IC
c
ICBO
ICN
IB
IE
N RC
PNP
e
(a) NPN管的原理结构示意图 (b) 电路符号
图2.1.1 晶体管的结构与符号
2020年11月17日星期二
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7
集电 极
发射区 e
b
发射 结 集电 区
N＋
P
N型外 延 N＋衬底
绝S缘i O层 2
集电 结 基区
P
1.三区二结
c
结构特点
(c)
2.基区很薄（10-1μm～ 100μm）
2.5.2 放大电路的动态范围和非线性失真
2.5.3 晶体管的交流小信号模型 一、混合π型电路模型 二、低频H参数电路模型 2.5.4 等效电路法分析共射放大电路 2.5.5共射放大电路的设计实例
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模拟电子技术
4
2.6 共集放大电路
2.7共基放大电路
2.8 多级放大电路
2.8.1级间耦合方式