BJT三极管ppt课件
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三极管 教学ppt课件
+++
c + + +
++++ -
++++
+++
b
UBB RB UCC RC
5
1、发射区的电子大量地扩散注 入到基区，基区空穴的扩散可
忽略。
发射结正偏
集电结反偏
外电场方向
NP
N
++++
e ++++ ++++
+++
c + + +
++++ -
++++
IE
b
+++
UBB RB UCC RC
6
1、大量电子N2通过很 薄1、的发射基区极的被电子集大电量极地扩吸散注 收入忽到略，基。少区量，基电区子空穴N的1在扩基散可 极与空穴复合。N2和 N2、1的电子比扩例散由的同三时极，在管基内区将 部与空结穴构相决遇产定生。复合在。不由考于基 虑区薄空，IC穴因BO浓此时度，低复：，合且的基电区子做是得极很 少 数。 IC/IB=N2/N1=β 2、以上公式是右方电 路3扩、散满绝到大足集多发电数结射到处基结，区并正的在偏电集子、电均结能 集电场电作结用反下到偏达时集电得区到。的，
工作状态
放大 截止 饱和 倒置
发射结电压
正向 反向 正向 反向
集电结电压
反向 反向 正向 正向
• 由放大状态进入截止状态 的临界情况是发射结电压 为零，此时基区的反向电 流分别流入发射极和集电 极。
模拟电路课件-第二章 双极型晶体三极管(BJT)2.3-精品文档
3. 反向击穿电压 对于BJT的两个PN结，若反向电压超过规定值就会发生击 穿。比较常用的反向击穿电压参数有： 电结反向击穿的电压。
BV ：基极开路条件下，加在集电极与发射极之间使得集 CEO
BVCBO ：发射极开路下，加在集电极与基极之间使得集电结反 向击穿的电压。 BV EBO ： 集电极开路条件下，加在发射极与基极之间使得发 射结反向击穿的电压。 BV EBO 对于不同型号的管子： BV 为几十伏到上千伏， 一般只 CBO 有几伏。以上三种反向击穿电压有以下关系： 。
（2.28）
C E
0 C E
与 的关系 （3 ）
1
（2.29） （2.30）
1
2.频率参数
（1）截止频率 f 由于BJT的PN结具有电容效应，当工作频率较高时，BJT电流 将随信号频率 f的变化而变化，是频率f的函数，两者之间 放大系数 的关系可近似表示为
第二章
双极型晶体三极管（BJT）
2.3 BJT主要参数
直流参数
交流参数
直流电流放大系数 和 ICEO 极间反向电流 I C B和 O 交流电流放大系数 和 频率参数 f 和 f T 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
极限参数
（3）集电极反向穿透电流 I C E O I CBJT 是 在发射极应用时，基极开路时，集电极与 EO 发射极间的穿透电流。同一型号的管子反向电流愈 ICEO 小，性能愈稳定，选用管子时， 和 I C B O应尽量小，硅 管比锗管的极间反向电流小2-3个数量级，因此温度 稳定性也比锗管好。
2.3.2 交流参数
高二物理竞赛课件半导体三极管(BJT)
一般β几十或上百。
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管
子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。
一般 >> 1 。
BJT的电流分配与放大原理
3. 晶体管的电流放大作用
IB
RC
B ＋C
＋
－ －E
IC
VCE
EC
VBE
RB
输 入
EB 电
输 出
IE 电
路
路
公共端 共射极放大电路
晶体管具有电流放大作用的外 部条件： 发射结正向偏压
（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区 杂质浓度，且基区很薄。
（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反 向偏置。
BJT的特性曲线
1. 输入特性曲线 （以共射极放大电路为例） iB=f(vBE) vCE=const
VCE = 0V
VCE 1V
iB
b
c + iC
+
vCE
vBE _ e -
VCC
VBBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
共射极放大电路
e IE +iE
-
0.98mA
共射极放大电路
vO = -iC• RL = -0.98 V，
电压放大倍数
AV
vO vI
0.98V 20mV
49
BJT的电流分配与放大原理
综上所述，三极管的放大作用，主要是依 靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到 达集电极而实现的。
实现这一传输过程的两个条件是：
两种类型的三极管
BJT的结构简介 结构特点：
• 发射区的掺杂浓度最高； • 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； • 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且
是另一个电流放大系数。同样，它也只与管
子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。
一般 >> 1 。
BJT的电流分配与放大原理
3. 晶体管的电流放大作用
IB
RC
B ＋C
＋
－ －E
IC
VCE
EC
VBE
RB
输 入
EB 电
输 出
IE 电
路
路
公共端 共射极放大电路
晶体管具有电流放大作用的外 部条件： 发射结正向偏压
（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区 杂质浓度，且基区很薄。
（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反 向偏置。
BJT的特性曲线
1. 输入特性曲线 （以共射极放大电路为例） iB=f(vBE) vCE=const
VCE = 0V
VCE 1V
iB
b
c + iC
+
vCE
vBE _ e -
VCC
VBBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
共射极放大电路
e IE +iE
-
0.98mA
共射极放大电路
vO = -iC• RL = -0.98 V，
电压放大倍数
AV
vO vI
0.98V 20mV
49
BJT的电流分配与放大原理
综上所述，三极管的放大作用，主要是依 靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到 达集电极而实现的。
实现这一传输过程的两个条件是：
两种类型的三极管
BJT的结构简介 结构特点：
• 发射区的掺杂浓度最高； • 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； • 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且
三极管ppt课件
(4) 集电极的反向电流
ICN
因可集见电：结反偏，故基区本
身I的B=少IBN数-I载CB流O 子-电子和集
电区本身的少数载流子-空 穴I也C=要IC发N+生IC漂BO移运动形成
IBN ICBO
电I流B+IICCB=OIBN+ICN=IEN
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IE=IEN+IEP
32- 11
4 双极结型三极管及放大电路基础
4.发射结反偏且，: V集CC电>结VB正B 偏
倒置状态
倒置状态是一种非工作状态。 最新版整理ppt
7
7
4 双极结型三极管及放大电路基础
4.1 半导体三极管(BJT)
4.1.2 放大状态下BJT的工作原理
2.处于放大状态的BJT内部载流子的运动
（1）形成发射极电流IE
c
ba.基发区射向区发向射基区扩注散入空电穴子 形成发射极电流IEEPN：：
因基因可发区发见射的射：结多区正数I外E=偏载接IE,流电空N+子源间IE空的P电穴荷 b 因区向负发变发极射薄射,所区,区扩以杂扩散电质散运源浓。动负度扩加极远散强不远到, Rb 大漂发断于移射向基运区发区动后射的减被区杂弱电提质.源供浓负电度极子故拉, : 发子走 I从I故EE射向PN，而:。。I区基形形EI=E的区成成NIE>多扩N发发>+>数散I射射IEE载。P极极P≈流I电电EN子流流电最新版整理ppVt BB
基极(b)
集电极(c)
集电结(Jc)
箭头代表发射结正偏时
流过发射结电流的实际方向。
最新版整理ppt
32- 4
4 双极结型三极管及放大电路基础
4.1 半导体三极管(BJT)
BJT
第二章 半导体三极管
I C β= I B
基极交流电流放大系数, 即
U CE =常数
相应地, 将集电极电流与发射极电流的变化量之比, 定义为共
I C α= I E
故
U CB =常数
I C I C I C / I E α β= = = = I B I E I C 1 I C / I E 1 α
第二章 半导体三极管
第二章 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
第二章 半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
3A X8 1
3A X1
3D
G4
3AD10
(a)
(b)
(c)
(d)
图 2 - 1 几种半导体三极管的外形
第二章 半导体三极管
表2 - 1 三极管电流关系的一组典型数据 0.001
IB/mA
0
0.01 0.56 0.57
0.02 1.14 1.16
0.03 1.74 1.77
0.04 2.33 2.37
0.05 2.91 2.96
IC/mA 0.001 0.01 IE/mA
0 0.01
I B < IC < I E , IC ≈ I E
击穿电压.
BUCES——基射极间短路时, 集电极-发射极间的反向击穿电压. BUEBO——集电极开路时, 发射极-基极间的反向击穿电压, 此
电压一般较小, 仅有几伏左右. 上述电压一般存在如下关系:
BU CBO > BU CES > BU CEO > BU EBO
晶体三极管输入和输出特性ppt课件
0.4 0.8 UBE(V)
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3、三极管共射组态的输入特性曲线
iB=f(uBE ,uCE)
以 VCE为参变量的输入特性曲线 ：
iB=f(uBE)| uCE=常数
ibU(μCEA=)0UCEU=C1E=10
BJT的输入特性曲线为一组曲线
U（BR）EBO
uBE
ICBO＋ICEO
（1）正向特性：
IB + -+ V1 V2
从结构看：
无论是NPN还是PNP管，都有两个PN结，三个区， 三个电极。
从电路符号看：
除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同， 但箭头方向都是由P指向N，即PN结的正向电流方向。
三、三极管的工作状态及其外部工作条件
发射结正偏，集电结反偏：放大模式（最常用）
发射结正偏，集电结正偏：饱和模式 （用于开关电路中）
在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ，主要 受正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE 近似无关。
注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于
它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流
方向相反，加在各极上的电压极性相反。
IE
N+ P N
IC IE
P+ N P
IC
IB - +- + V1 V2
ic=f (iB,uCE)
当 iB为某一常数时，可相应地测出一条输出特性曲线。 ic=f (uCE)|iB=常数。
故 NPN 三极管的输出特性曲线为一簇曲线。
饱合区：集电结正偏，发射结正偏 截至区：集电结和发射结都反偏。 iC 击穿区：uCE> U（BR）CEO
放大区：集电结反偏，发射结正偏
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3、三极管共射组态的输入特性曲线
iB=f(uBE ,uCE)
以 VCE为参变量的输入特性曲线 ：
iB=f(uBE)| uCE=常数
ibU(μCEA=)0UCEU=C1E=10
BJT的输入特性曲线为一组曲线
U（BR）EBO
uBE
ICBO＋ICEO
（1）正向特性：
IB + -+ V1 V2
从结构看：
无论是NPN还是PNP管，都有两个PN结，三个区， 三个电极。
从电路符号看：
除了发射极上的箭头方向不同外，其他都相同， 但箭头方向都是由P指向N，即PN结的正向电流方向。
三、三极管的工作状态及其外部工作条件
发射结正偏，集电结反偏：放大模式（最常用）
发射结正偏，集电结正偏：饱和模式 （用于开关电路中）
在放大状态下的三极管输出的集电极电流IC ，主要 受正向发射结电压VBE的控制，而与反向集电结电压VCE 近似无关。
注意：NPN型管与PNP型管工作原理相似，但由于
它们形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流
方向相反，加在各极上的电压极性相反。
IE
N+ P N
IC IE
P+ N P
IC
IB - +- + V1 V2
ic=f (iB,uCE)
当 iB为某一常数时，可相应地测出一条输出特性曲线。 ic=f (uCE)|iB=常数。
故 NPN 三极管的输出特性曲线为一簇曲线。
饱合区：集电结正偏，发射结正偏 截至区：集电结和发射结都反偏。 iC 击穿区：uCE> U（BR）CEO
放大区：集电结反偏，发射结正偏
一-3 晶体三极管(BJT)
（3）集电极反向穿透电流 ICEO ICEO 是BJT在基极开路时，集电极与发射 极间的穿透电流。同一型号的管子反向电流 I 愈小，性能愈稳定，选用管子时，CEO 和 ICBO 应尽量小，硅管比锗管的极间反向电流小2-3 个数量级，因此温度稳定性也比锗管好。
交流参数 交流参数是描述BJT对于动态信号的性能指标。 1.交流电流放大系数 和 （1）交流电流放大系数
BJT的结构
一句话概括BJT结构：
三块杂质半导体材料构成，其中：两边是同型 层，中间是异型层。因此，有两种类型的BJT： NPN管 BJT
晶体三极管
PNP管
NPN 管
EB结 CB结
E极 发射极 Ｃ极 集电极
Ｎ＋
发射区
P
基区
Ｎ
集电区
Ｂ极 基极
PNP 管
EB结 CB结
E极 发射极 Ｃ极 集电极
P＋
BJT的电路符号
C NPN管：
B
箭头表示EB结正偏时， 发射极电流的真实流向。 E C
PNP管：
B
箭头表示EB结正偏时， 发射极电流的真实流向。
E
BJT放大原理
BJT放大偏置及电流分配关系
EB结（发射结）正偏
BJT放大偏置条件：
CB结（集电结）反偏
BJT放大偏置时外加电源的接法
NPN 管
Ｃ极
§1.3 晶体三极管
一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响
五、主要参数
双极型晶体管 （Bipolar Junction Transistor，英 文缩写BJT）
BJT实物：
几种常见的双极型三极管外形 Bipolar Junction Transistor，缩写为BJT
三极管放大电路介绍ppt课件
1. BJT的高频小信号模型
rbe
(1
β
)
VT I EQ
rbb rbe rbe
混合型高频小信号模型
gm
Ib
Vb'e
I EQ VT
1
单级共射极放大电路的频率响应高频响应
2
单级共射极放大电路的频率响应高频响应
3
2. 低频响应
①低频等效电路
4
2. 低频响应
①低频等效电路
Rb=（Rb1 || Rb2）远大于Ri
2、扩散的方法，参杂浓
度高
26
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
1. 结构（N沟道）
剖面图 漏极d: Drain 栅极g: Gate 源极s: source
符号
27
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
2. 工作原理 （1）栅源电压vGS对沟道的控制作用
VT 称为开启电压
28
RE’=15//ri2=2.12 kΩ
Ri=750//(rbe1+(1+50)* RE’ ) =98 kΩ
RR0=i=4.？3//{(rbe3+220//6.2)/51}=145Ω
放大电 路的增 益？？
21
放大电路的频率响应
一、选择正确答案填入空内。 1、对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，Uo 与 Ui 是C 。
增强型
N沟道 P沟道
耗尽型
N沟道 P沟道
N沟道 （耗尽型）
P沟道
耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在 增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道
25
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
1. 结构（N沟道） 通常 W > L
rbe
(1
β
)
VT I EQ
rbb rbe rbe
混合型高频小信号模型
gm
Ib
Vb'e
I EQ VT
1
单级共射极放大电路的频率响应高频响应
2
单级共射极放大电路的频率响应高频响应
3
2. 低频响应
①低频等效电路
4
2. 低频响应
①低频等效电路
Rb=（Rb1 || Rb2）远大于Ri
2、扩散的方法，参杂浓
度高
26
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
1. 结构（N沟道）
剖面图 漏极d: Drain 栅极g: Gate 源极s: source
符号
27
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
2. 工作原理 （1）栅源电压vGS对沟道的控制作用
VT 称为开启电压
28
RE’=15//ri2=2.12 kΩ
Ri=750//(rbe1+(1+50)* RE’ ) =98 kΩ
RR0=i=4.？3//{(rbe3+220//6.2)/51}=145Ω
放大电 路的增 益？？
21
放大电路的频率响应
一、选择正确答案填入空内。 1、对于单管共射放大电路，当f ＝ fL时，Uo 与 Ui 是C 。
增强型
N沟道 P沟道
耗尽型
N沟道 P沟道
N沟道 （耗尽型）
P沟道
耗尽型：场效应管没有加偏置电压时，就有导电沟道存在 增强型：场效应管没有加偏置电压时，没有导电沟道
25
5.1.1 N沟道增强型MOSFET
1. 结构（N沟道） 通常 W > L
三极管教学课件ppt
由引脚电压判断三极管管脚和工作状态
工作状态 发射结电压 集电结电压
放大 截止 饱和
正向 反向 正向
反向 反向 正向
1、无正向导通电压的处在截止状态 2、根据三个电位的集中程度判断是否饱和 3、如果饱和则先判断基极，再判断集电极和发射极 例1-5 NPN:(2) 0.3V,0.3V,1V PNP: (1) -0.2V,0V,0V
三极管状态电流判断条件说明
1、当IB、IC均已知时： （1）当IB=IC/β时，三极管处于放大状态 （2）当IB>IC/β时，三极管处于 饱和状态 （3）当IB=IC=0时，三极管处于放大状态 2、当只有IB已知时： 硅0.7V锗0.2V （1）当0<IB<IBS=(UCC-UCES)/(βRC) ≈UCC/(β RC)时，三极管 处于放大状态 （2）当IB>IBS时，三极管处于饱和状态 3、当只有IC已知时： （1）当UCE=UCC-ICRC>UCES时，三极管处于放大状态 （2）当0<UCE≤UCES时，三极管处于饱和状态
三极管状态电流判断条件说明
思考：射极加上电阻后的IBS变化吗？如变化如何变化？ 射极无电阻时： UCE=UCC-ICRC 射极有电阻时： UCE=UCC-ICRC-IERE ≈UCC-IC(RC+RE) 则此时的IBS=(UCCUCES)/β(RC+RE)≈UCC/β(RC+ RE)
c
Rc UCE
放大 截止 饱和
正向 反向 正向
反向 反向 正向
1、无正向导通电压的处在截止状态 例1-5 NPN: (1) 1V,0.3V,3V (2) 0.3V,0.3V,1V (3)2V,5V,1V PNP: (1) -0.2V,0V,0V (2) -3V,-0.2V,0V (3)1V,1.2V,-2V
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