三极管及放大电路基础1

极限参数
特征频率fT
结电容 Cb’c 、 Cb’e
集电极最大允许电流ICM
集电极最大允许功率损耗PCM
反向击穿电压
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4.1.4 BJT的主要参数
1. 电流放大系数
(1) 共发射极直流电流放大系数 (2) 共发射极交流电流放大系数
= (IC－ICEO)/IB≈IC / IB = IC / IBvCE=const
硅: 0.1A 锗: 10A
则有
IC
IE
5
3. 放大作用
= 0.98
图 3.1.5 共基极放大电路
ii IE+iE e
c IC+iC
+
vI
-
VEB+vEB
b IB +iB
io
+ vO RL
1k -
VEE
放大电路
VCC
vI = 20mV
iE IES (e vBE /VT 1)
非线性
iE = -1mA
1
InC IC ICBO
IE
IE
IC = IE + ICBO = (IB + IC) + ICBO
1
IC 1 IB 1 ICBO
1
IC 1 IB 1 ICBO
IC = IB + (1+ )ICBO
IC = IB + ICEO （穿透电流）
IC IB
IE = IC + IB (1+)IB
4.1 半导体三极管（BJT）
4.1.1 BJT的结构简介 4.1.2 BJT的电流分配与放大原理 4.1.3 BJT的特性曲线 4.1.4 BJT的主要参数
图4.1.1 几种BJT的外形
1
4.1.1 BJT的结构简介
1、结构和符号
c
c
2、工作原理
b
b
由结构展开联想…
集电极
Collector c
基极 N
ICBO 硅: 0.1A 锗: 10A
是共射极电流放大系数，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（10～100）
4.1.2 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： （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。
外部条件：发射结正偏，集电结反偏
如何判断组态？ 7
5.共射极连接方式
IC+iC
问题(1)：如何保证？
发射结正偏
VBE =VBB 集电结反偏
VBC = VBE - VCE <0
+
I
–
或 VCE > VBE
IB+iB c +
VCE
+b e –
VBE+vBE IE+iE
–
+
O RL
–
VBB 放大电路 VCC
根据传输过程可知
IE=IB+ IC
(1)
IC= InC+ ICBO
(2)
IB= IB’ - ICBO
(3)
定义
传输到集电极的电流
发射极注入电流
所以
为共基极电流放大系
数，它只与管子的结构尺 寸和掺杂浓度有关，与外
加电压无关。一般 =
0.90.99
InC IC ICBO
IE
IE
wk.baidu.com通常 IC >> ICBO
放大区: iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。 此时，发射结正偏，集电结反偏。
截止区: iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。 此时，vBE小于死区电压(发射结反偏)。
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4.1.4 BJT的主要参数
直流参数 直流电流放大系数 、
交流参数
极间反向电流
ICBO 、 ICEO
交流电流放大系数 、
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4.1.3 BJT的特性曲线 （以共射极放大电路为例）
1. 输入特性曲线
2. 输出特性曲线
iB=f(vBE) vCE=const
iC=f(vCE) iB=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。
问题(2)：信号通路？与共基有何区别？
+vI
+vBE +iE
+iC
+vO 本质相同！
但希望…
+iB
vI = 20mV iB = 20A iC =0.98mA vO = -0.98 V
AV
vO vI
0.98V 20mV
49
Ri= vI / iB =1k
5.共射极连接方式 IC与IB的关系：
由的定义： 即 整理可得: 令：
Base
NPN e PNP e 3、实现条件
集电结(Jc)
外部条件 内部条件
Jc反偏
集电区
结构特点：
收集载流子(电子) 掺杂浓度低于发射
bP
N
发射极
Emitter e
基区 复合部分电子 控制传送比例
发射区 发射载流子(电子)
发射结(Je) Je正偏
区且面积大 掺杂浓度远低于发
射区且很薄
掺杂浓度最高
vCE = 0V vCE 1V
iB b +
c + iC
vCE
vBE - e -
VBB
共射极放大电路
VCC
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2. 输出特性曲线
iC=f(vCE) iB=const
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4.1.3 BJT的特性曲线
2. 输出特性曲线
iC=f(vCE) iB=const
输出特性曲线的三个区域: 饱和区: iC明显受vCE控制的区域， 一般vCE＜0.7V(硅管)。 此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。
三极管的放大作用是通过载流 子传输体现出来的。
本质：电流分配关系 外部条件：
发射结正偏，集电结反偏。
放大作用？ （原理）
关键： iC与iE的关系
ii IE+iE e
c IC+iC
+
vI
-
VEB+vEB
b IB +iB
io
+ vO RL
1k -
VEE
放大电路
VCC
4
2. 电流分配关系 IE与IC的关系：
4.1.2 BJT的电流分配与放大原理
1. 内部载流子的传输过程 本质:电流分配
发 射
2. 电流分配关系
集 电
区
3. 放大作用
区
发 射
4. 三极管的三种组态
收 集
载 流
5. 共射极连接方式
载 流
子
子
发
集
射
电
结
结
正
反
偏
偏
基区：传送和控制载流子
3
4.1.2 BJT的电流分配 与放大原理
1. 内部载流子的传输过程
iC = iE
iC = -0.98mA vO = -iC• RL vO = 0.98 V
iB = -20A 电压放大倍数
AV
vO vI
0.98V 20mV
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输入电阻
Ri= vI / iE =20
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4. 三极管（放大电路）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;