第二章晶体管-PPT课件
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由式（2.1.9）知
2、共射电流放大系数
I I I ( I I ) I C E C B O C B C B O
载流子
1 I I I C B C B O 1 1
穿透电流
I ( 1 ) I I I B C B O B C E O
VCE
2.1.4 三极管的主要参数 一、电流放大系数
1、共发射极
直流电流放大倍数
IC ICEO IC IB IB v
常 CE
数
交流电流放大系数
IC IB
vCE=常数
例：VCE=6V时：iB = 40 A, iC =1.5 mA； iB = 60 A, iC =2.3 mA。
第二章 双极型晶体管及其放大电路
2.1 双极型晶体管
双极型三极管BJT结构
e P
N
c
集电极
b c
ebc
b
基极
集电区N
集电 结
基区P
发射区N
发射结
N Nc b P N e NPN电路符号 Pc
b N P e PNP电路符号
e
发射极
2.1.1 工作原理
一、工作条件
内部：发射区杂质浓度高；基区很薄且杂
质浓度很低；集电区面积大。
外部：பைடு நூலகம்射结加正向电压；集电结加反向
电压。
返回
二、内部载流子的运动 以上看出，三极管内有两种载流子
1）发射区向基区注入电流 EN。 (自由电子和空穴)I参与导电，故称为双 2）基区部分电子空穴复合，形成复合电流 IBN。 极型三极管。或BJT (Bipolar Junction 3）大量基区的非平衡少子—电子被集电区收集，形成电流 ICN。
iB
100 80 60 40 20 0
100o
(μA)
10o
0o
iB不变，uBE 将减小。 uBE不变，iB将增大。
0.4
0.7
(v) vBE
不同温度下的输入特性曲线
iC （mA）
}30μ A }20μ A }10μ A } 0μ A
不同温度下的输出特性曲线
— 25度； 45度 iB相同
T(C) ICEO
1、共基电流放大系数
为电流放大系数，
它只与管子的结构尺寸和 I I C N C N ~ 共 基 直 流 电 流 放 大 系 数 掺杂浓度有关，与外加电 I E N I E 压无关。一般 = 0.90.99
I I I C C B O C（ 2 . 1 . 9 ） I I E E
在 近 似 分 析 中 ， 可 认 为
iC ~共射交流电流放大系数 iB
2.1.2 晶体管的静态特性曲线
一、共射输入特性曲线 iC + vBE b iB
c
+ vCE
iE
e
-
iB f (vBE)|vCE=常数
输入电流和电压的关系曲线
内部结构
实验线路
IB mA
IC
A
RB V V BE V V CE
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：VCEVBE ， IB>IC，VCE0.3V (3) 截止区： VBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0
输出特性
V V V A C E Q A r c e IC IC Q Q
2.1.3 温度对晶体管特性曲线的影响
T (C )
I I I C C N C B O
I I I I B B N E P C B O
则有 I I I E B C
载流子
四、晶体管的电流传输关系
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。
进入P区的 电子少部分 与基区的空 穴复合，形 成电流IBN ，多数扩散 到集电结。
特性曲 线
Transistor)。
N P N
发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散，形 成发射极 电流IEN。
电流 分配
放大系数
载流子的传输过程
三、电流分配
I I I I I E E N E PI C N B N E P
IC ICBO ~ 共射直流电流放大 IB ICBO 1
一般情况下 I I 1 CBO B,
IC IB
I ( 1 ) I E B
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
_ _ _
iC 1 .5 i 3 7 .5 0 .0 4 B
i 2 . 3 1 . 5 C 4 0 i 0 . 0 6 0 . 0 4 B
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2、共基极
直流电流放大倍数 交流电流放大系数
IC ICBO IC IE IE
B
此区域满 足IC=IB 3 称为线性 区（放大 2 区）。 1
4
当vCE大于一 定的数值时， iC只与iB有关， 100A IC=IB。
80A
60A
40A 20A iB=0 12 vCE(V)
3
特点
6
9
输出特性
试验电路
iC(mA )
4 3
2
1 3
例3
此区域中 vCEvBE,集 100A 电结正偏， IB>IC， vCE 80A 较小,称为 饱和区。 60A 40A 20A iB=0 12 vCE(V)
特点
6
9
iC(mA )
4
3 2 1 3 6 9
此区域中 : 100A IB=0, IC=ICEO, 80A UBE< 死区 60A 电压，称为 截止区。 40A
20A iB=0 12 vCE(V)
特点
输出特性三个工作区域的特点:
（1）放大区：发射结正偏，集电结反偏。
iC i B , 且 IC = IB 即：
I C IC I CEO IB I C I I C CBO IE
RC VC
VB
输出特性
vCE =0.5V
vCE=0V
iB(A)
80
60 40 死区电 20 压，硅管 0.5V，锗 管0.2V。
vCE 1V 工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗管 UBE0.2~0.3V。
0.4
0.8
vBE(V)
输入特性
二、共射输出特性曲线
i (mA ) iC f (v )| C i = 常数 C E
2、共射电流放大系数
I I I ( I I ) I C E C B O C B C B O
载流子
1 I I I C B C B O 1 1
穿透电流
I ( 1 ) I I I B C B O B C E O
VCE
2.1.4 三极管的主要参数 一、电流放大系数
1、共发射极
直流电流放大倍数
IC ICEO IC IB IB v
常 CE
数
交流电流放大系数
IC IB
vCE=常数
例：VCE=6V时：iB = 40 A, iC =1.5 mA； iB = 60 A, iC =2.3 mA。
第二章 双极型晶体管及其放大电路
2.1 双极型晶体管
双极型三极管BJT结构
e P
N
c
集电极
b c
ebc
b
基极
集电区N
集电 结
基区P
发射区N
发射结
N Nc b P N e NPN电路符号 Pc
b N P e PNP电路符号
e
发射极
2.1.1 工作原理
一、工作条件
内部：发射区杂质浓度高；基区很薄且杂
质浓度很低；集电区面积大。
外部：பைடு நூலகம்射结加正向电压；集电结加反向
电压。
返回
二、内部载流子的运动 以上看出，三极管内有两种载流子
1）发射区向基区注入电流 EN。 (自由电子和空穴)I参与导电，故称为双 2）基区部分电子空穴复合，形成复合电流 IBN。 极型三极管。或BJT (Bipolar Junction 3）大量基区的非平衡少子—电子被集电区收集，形成电流 ICN。
iB
100 80 60 40 20 0
100o
(μA)
10o
0o
iB不变，uBE 将减小。 uBE不变，iB将增大。
0.4
0.7
(v) vBE
不同温度下的输入特性曲线
iC （mA）
}30μ A }20μ A }10μ A } 0μ A
不同温度下的输出特性曲线
— 25度； 45度 iB相同
T(C) ICEO
1、共基电流放大系数
为电流放大系数，
它只与管子的结构尺寸和 I I C N C N ~ 共 基 直 流 电 流 放 大 系 数 掺杂浓度有关，与外加电 I E N I E 压无关。一般 = 0.90.99
I I I C C B O C（ 2 . 1 . 9 ） I I E E
在 近 似 分 析 中 ， 可 认 为
iC ~共射交流电流放大系数 iB
2.1.2 晶体管的静态特性曲线
一、共射输入特性曲线 iC + vBE b iB
c
+ vCE
iE
e
-
iB f (vBE)|vCE=常数
输入电流和电压的关系曲线
内部结构
实验线路
IB mA
IC
A
RB V V BE V V CE
(2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：VCEVBE ， IB>IC，VCE0.3V (3) 截止区： VBE< 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0
输出特性
V V V A C E Q A r c e IC IC Q Q
2.1.3 温度对晶体管特性曲线的影响
T (C )
I I I C C N C B O
I I I I B B N E P C B O
则有 I I I E B C
载流子
四、晶体管的电流传输关系
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。
进入P区的 电子少部分 与基区的空 穴复合，形 成电流IBN ，多数扩散 到集电结。
特性曲 线
Transistor)。
N P N
发射结正 偏，发射 区电子不 断向基区 扩散，形 成发射极 电流IEN。
电流 分配
放大系数
载流子的传输过程
三、电流分配
I I I I I E E N E PI C N B N E P
IC ICBO ~ 共射直流电流放大 IB ICBO 1
一般情况下 I I 1 CBO B,
IC IB
I ( 1 ) I E B
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
_ _ _
iC 1 .5 i 3 7 .5 0 .0 4 B
i 2 . 3 1 . 5 C 4 0 i 0 . 0 6 0 . 0 4 B
在以后的计算中，一般作近似处理： =
2、共基极
直流电流放大倍数 交流电流放大系数
IC ICBO IC IE IE
B
此区域满 足IC=IB 3 称为线性 区（放大 2 区）。 1
4
当vCE大于一 定的数值时， iC只与iB有关， 100A IC=IB。
80A
60A
40A 20A iB=0 12 vCE(V)
3
特点
6
9
输出特性
试验电路
iC(mA )
4 3
2
1 3
例3
此区域中 vCEvBE,集 100A 电结正偏， IB>IC， vCE 80A 较小,称为 饱和区。 60A 40A 20A iB=0 12 vCE(V)
特点
6
9
iC(mA )
4
3 2 1 3 6 9
此区域中 : 100A IB=0, IC=ICEO, 80A UBE< 死区 60A 电压，称为 截止区。 40A
20A iB=0 12 vCE(V)
特点
输出特性三个工作区域的特点:
（1）放大区：发射结正偏，集电结反偏。
iC i B , 且 IC = IB 即：
I C IC I CEO IB I C I I C CBO IE
RC VC
VB
输出特性
vCE =0.5V
vCE=0V
iB(A)
80
60 40 死区电 20 压，硅管 0.5V，锗 管0.2V。
vCE 1V 工作压降： 硅管 UBE0.6~0.7V,锗管 UBE0.2~0.3V。
0.4
0.8
vBE(V)
输入特性
二、共射输出特性曲线
i (mA ) iC f (v )| C i = 常数 C E