模电三极管讲解ppt课件
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19
(2) 集电极-射极反向饱和电流ICEO
穿透电流
集电结反 偏有ICBO
B
ICBO进入N 区，形成 IBE。
2020/6/12
ICEO= ICBO+ICBO ICEO受温度影响
很大，当温度上
C
升时，ICEO增加
ICBO IBE N
即：vCEvBE ， iB>iC，vCE0.3V
截止区： vBE< 死区电压， iB=0 ， iC=ICEO 0 其它状态
2020/6/12
.
14
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
3.3V
3.7V T 2V
T
3.7V T
3V
(a)
3V
(b)
3V
(c)
放大
截止
饱和
VBB
测试. 线路
10
2020/6/12
(1) 输入特性
vCE=0V
80
死区电 60
压，硅管 0.5V，锗
40
管0.2V。 20
2020/6/12
vCE一定时iB与vBE的关系
iB
A
vCE =0.5V RB
V
vBE
V
iB(A)
VBB
vCE 1V
工作压降： 硅管
vBE0.6~0.7V,锗管 vBE0.2~0.3V。
I ICBO CN N
P
I IB=IEP+IBN-ICBO IEP
BN
R 进入P区的B 电子少部分与
基区的空穴复合I，B=I形EP+成IEN-ICN-ICBO
E 电流IBN ，多数扩散=IE到-IC集 。V 电结 EE
N+
IEN
IE=IEN+IEP ≈IEN
来的电子作 为集电结的
少 进V入子C集，C 电漂移结
vBE< 死60区电A压， 2
iB=0, 4iC0=ICAEO,
1
称为截2止0区A。
2020/6/12
3 69
iC f(vCE) | i. B 常数
IB=0 12 vCE(V)
13
输出特性三个区域的特点:
放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： iC=iB , 且 iC = iB
饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
___ IIC B
1.5 37.5 0.04
IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2020/6/12
.
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2.极间反向电流
(1)集电极-基极反向饱和电流ICBO
ICBO A
.
2020/6/12
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。
1
ICEO 1 ICBO(1)ICBO 1
IC IB
称为集电极与发射极间反向饱和电流
2020/6/12
IEIBIC(1)IB.
9
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
A
Vcc
RB
V vBE
V vCE
2
2020/6/12
§4.1 双极型晶体管(BJT)
4.1.1 晶体管的结构及类型
C NPN型
集电极
集电极 C PNP型
N
B
P
基极
N
P
B
N
基极
P
2020/6/12
E
发射极
.
E
发射极
3
BJT的结构特点
集电区： 面积较大
B
基极
2020/6/12
C 集电极
N P N
E
发射极
.
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
第四章
双极结型三极管及放大电路基础
.
1
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 §4.1 半导体三极管(BJT)
§4.2 共射极放大电路 §4.3 放大电路的分析方法 §4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 §4.5 共集电极放大电路和共基极电路 §4.6 组合放大电路 §4.7 放大电路的频率响应
.
4
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
.
5
2020/6/12
4.1.2 放大状态下BJT工作原理
发射结正偏
前提条件：
1.BJT内部载流子的传输过程
集电结反偏
IC=ICN+ICBO
ICN=IEN-IBN
C
集电结反偏，有少
从基区扩散
子形成基的区反空穴向向电发流
B ICBO。射成区IEP的。扩散形
vBE
mA iC
Vcc
V
vCE
VBB
100A
80A
当vCE大 于一定
60A 40A
20A IB=0
的数值
时，iC只 与iB有关，
iC=iB。
12 vCE(V) 12
(2) 输出特性
iC(mA ) 4
此区域中vCEvBE, 集电结正偏， iB>iC，vCE0.3V 称为饱1和00区。A
3
此区域8中0:A
①共发射极交流电流放大系数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。 基极电流的变化量为iB，相应的集电极电流变化为iC，则共发 射极交流电流放大系数为：
iC v CE 常数
iB ②共基极交流电流放大系数
iC v CB 常数
iE
2020/6/12
.
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例：VCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
0.4 0.8
iB f(vBE) | vCE 常数 .
vBE(V)
mA iC Vcc
vCE
11
(2) 输出特性
iB一定时vCE 与iC的关系 RB
iC(mA ) 此区域满4 足iC=iB 称为线性3 区（放大 区）。 2
1
2020/6/12
3 69 .
iCf(vCE) | iB 常数
iB A
V
(c)
2020/6/12
(a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
.
8
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
ICICN ICBO
IC IEICBO ICIE
IEICIB
1 IC1IB1ICBO
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
发而射结被正收偏集， ， 发断形向射基区成区电I扩子CN散不。，
形成发射极电 流IEN。
.
6
2020/6/12
C IC B IB
E IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
wenku.baidu.com
.
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2020/6/12
iB b 输入 回路
iC c
输出 回路
e (a)
iB b
iE
e
iE
e
iC c
c
b
(b)
.
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2020/6/12
4.1.4 晶体管的主要参数
1.
(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
IC/IB ②共基极直流电流放大系数
IC ICBO
IE
IC/IE
1
1
显然， <1，一般约为0.97~0.99。
.
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2020/6/12
(2)交流电流放大系数
(2) 集电极-射极反向饱和电流ICEO
穿透电流
集电结反 偏有ICBO
B
ICBO进入N 区，形成 IBE。
2020/6/12
ICEO= ICBO+ICBO ICEO受温度影响
很大，当温度上
C
升时，ICEO增加
ICBO IBE N
即：vCEvBE ， iB>iC，vCE0.3V
截止区： vBE< 死区电压， iB=0 ， iC=ICEO 0 其它状态
2020/6/12
.
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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
3.3V
3.7V T 2V
T
3.7V T
3V
(a)
3V
(b)
3V
(c)
放大
截止
饱和
VBB
测试. 线路
10
2020/6/12
(1) 输入特性
vCE=0V
80
死区电 60
压，硅管 0.5V，锗
40
管0.2V。 20
2020/6/12
vCE一定时iB与vBE的关系
iB
A
vCE =0.5V RB
V
vBE
V
iB(A)
VBB
vCE 1V
工作压降： 硅管
vBE0.6~0.7V,锗管 vBE0.2~0.3V。
I ICBO CN N
P
I IB=IEP+IBN-ICBO IEP
BN
R 进入P区的B 电子少部分与
基区的空穴复合I，B=I形EP+成IEN-ICN-ICBO
E 电流IBN ，多数扩散=IE到-IC集 。V 电结 EE
N+
IEN
IE=IEN+IEP ≈IEN
来的电子作 为集电结的
少 进V入子C集，C 电漂移结
vBE< 死60区电A压， 2
iB=0, 4iC0=ICAEO,
1
称为截2止0区A。
2020/6/12
3 69
iC f(vCE) | i. B 常数
IB=0 12 vCE(V)
13
输出特性三个区域的特点:
放大区：发射结正偏，集电结反偏。
即： iC=iB , 且 iC = iB
饱和区：发射结正偏，集电结正偏。
___ IIC B
1.5 37.5 0.04
IC 2.31.5 40
IB 0.06 0.04
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2020/6/12
.
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2.极间反向电流
(1)集电极-基极反向饱和电流ICBO
ICBO A
.
2020/6/12
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。
1
ICEO 1 ICBO(1)ICBO 1
IC IB
称为集电极与发射极间反向饱和电流
2020/6/12
IEIBIC(1)IB.
9
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
A
Vcc
RB
V vBE
V vCE
2
2020/6/12
§4.1 双极型晶体管(BJT)
4.1.1 晶体管的结构及类型
C NPN型
集电极
集电极 C PNP型
N
B
P
基极
N
P
B
N
基极
P
2020/6/12
E
发射极
.
E
发射极
3
BJT的结构特点
集电区： 面积较大
B
基极
2020/6/12
C 集电极
N P N
E
发射极
.
基区：较薄， 掺杂浓度低
发射区：掺 杂浓度较高
第四章
双极结型三极管及放大电路基础
.
1
第四章 双极结型三极管及放大电路基础 §4.1 半导体三极管(BJT)
§4.2 共射极放大电路 §4.3 放大电路的分析方法 §4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 §4.5 共集电极放大电路和共基极电路 §4.6 组合放大电路 §4.7 放大电路的频率响应
.
4
C 集电极
集电结
N
B
P
基极
N
发射结
E
发射极
.
5
2020/6/12
4.1.2 放大状态下BJT工作原理
发射结正偏
前提条件：
1.BJT内部载流子的传输过程
集电结反偏
IC=ICN+ICBO
ICN=IEN-IBN
C
集电结反偏，有少
从基区扩散
子形成基的区反空穴向向电发流
B ICBO。射成区IEP的。扩散形
vBE
mA iC
Vcc
V
vCE
VBB
100A
80A
当vCE大 于一定
60A 40A
20A IB=0
的数值
时，iC只 与iB有关，
iC=iB。
12 vCE(V) 12
(2) 输出特性
iC(mA ) 4
此区域中vCEvBE, 集电结正偏， iB>iC，vCE0.3V 称为饱1和00区。A
3
此区域8中0:A
①共发射极交流电流放大系数
工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。 基极电流的变化量为iB，相应的集电极电流变化为iC，则共发 射极交流电流放大系数为：
iC v CE 常数
iB ②共基极交流电流放大系数
iC v CB 常数
iE
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.
17
例：VCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。
0.4 0.8
iB f(vBE) | vCE 常数 .
vBE(V)
mA iC Vcc
vCE
11
(2) 输出特性
iB一定时vCE 与iC的关系 RB
iC(mA ) 此区域满4 足iC=iB 称为线性3 区（放大 区）。 2
1
2020/6/12
3 69 .
iCf(vCE) | iB 常数
iB A
V
(c)
2020/6/12
(a)共发射极；(b)共集电极；(c)共基极
.
8
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
ICICN ICBO
IC IEICBO ICIE
IEICIB
1 IC1IB1ICBO
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
发而射结被正收偏集， ， 发断形向射基区成区电I扩子CN散不。，
形成发射极电 流IEN。
.
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2020/6/12
C IC B IB
E IE
NPN型三极管
C IC B
IB E
IE
PNP型三极管
wenku.baidu.com
.
7
2020/6/12
iB b 输入 回路
iC c
输出 回路
e (a)
iB b
iE
e
iE
e
iC c
c
b
(b)
.
15
2020/6/12
4.1.4 晶体管的主要参数
1.
(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
IC/IB ②共基极直流电流放大系数
IC ICBO
IE
IC/IE
1
1
显然， <1，一般约为0.97~0.99。
.
16
2020/6/12
(2)交流电流放大系数