低频电子线路 课件 绝对珍藏 5

电流关系
IB
IC
IE
⒉晶体三极管Βιβλιοθήκη Baidu放大作用
• 重申晶体管放大 (正向受控) 的 ----- 两个重要条件：
⑴内部条件 ：e 区 高掺杂, b 区 很 窄。
⑵外部条件 ：eb 结 正偏置, cb 结 反偏置。
偏置要求
• 对 NPN管 要求 VB
VC ＞ VB＞ VE VC
VE
偏置要求
• 对 PNP管 要求 VB
《低频电子线路》
上节课内容回顾
• 1.2.5 晶体二极管及其基本电路 • 1.2.6 二极管基本应用电路 • 1.2.7 其他二极管简介
本节课内容
• 双极型晶体三极管 – 双极型晶体管的导电原理 – 晶体管电流分配关系和放大作用
• 晶体三极管的放大作用
§1.3 双极型晶体三极管
• Bipolar Junction Transistor 缩写 BJT – 简称晶体管或三极管
VC ＜ VB ＜ VE VC
VE
（1）共基放大组态（CB）
• 共基（Common Base）放大组态： --- 是 放大电路 的一种形式。
共基组态放大电路（图）
共基组态放大电路
• 共基组态 信号流向： – “e 进 c 出” – 公共端是 b
共基放大组态（CB）
• 发射结正偏 vBE = VBE + △vi • 集电结反偏 vCB = VCB + △v0
其中，Ien ----- 多子扩散电流（电子） Iep ------ 多子扩散电流（空穴）
电流关系
• 基极电流
IB=≈=IIBBInnB－+n+IEIIPEC－PBO－(IICCpB+OICn2) ≈ IBn
ICBO ---- 反向饱和漏电流
电流关系
• 集电极电流
IC = ICn1+(Icp+Icn2) = Icn1+ICBO ≈ Icn1
• 双极型 器件 –两种载流子（多子、少子）
结构和符号表示（图）
文字符号:
• 新符号： V （单符号） VT (双符号)
• 原符号： BG T
解释
• 三个电极
– 发射极，基极，集电极 – 发射极箭头方向是指实际电流方向
• 三个区
– 发射区(高掺杂)，基区(很窄)，集电区
• 两个PN结
– 发 射 结 (eb 结 ), 集 电 结 (cb 结 )
• 以上构成了发射结电流的主体。
②在基区内
• 基区很薄。 • 一部分 (N区扩散到P区的）不平衡载流
子（电子）与基区内的空穴（多子）的 复合运动（复合电流IBn ）。 • 大多数不平衡载流子连续扩散到cb结边 缘处。 • 以上构成了基极电流（ IBn）的主体。
③在集电结处
• 集电结反偏。 • 故 漂移运动＞扩散运动。 • 集电结（自建电场）对非平衡载流子
（电子）的强烈吸引作用(收集作用）形 成Icn1。 • 另外有基区和集电区本身的少子漂移 （电子和空穴），ICP+ICN2=ICB0，形成反 向饱和漏电流。
电流连续
• 内部载流子（非平衡载流子为主 体）的连续运动使得外电路（闭 合回路）电流连续。
电流关系
• 发射极电流
IE=IEn+IEp≈IEn (IEn﹥﹥IEp)
非平衡载流子传输三步曲(以NPN为例)
• ①发射区向基区的多子注入 (扩散运 动）为主
• ②基区的 复合 和 继续扩散
• ③集电结对非平衡载流子的收集作用 （漂移为主）
晶体管内部工作原理（图）
晶体管工作条件
• ①内部条件
– 发射区高掺杂(故管子e、 c极不能互换) – 基区很薄(几个m)
• ②外部条件
• 由 IE ＝ IB＋ IC 和 IC ＝ IE ＋ ICBO • IC＝ IE－ IB
＝ 〔（ IC－ICBO）/ 〕 － IB ＝ IC / － ICBO / － IB
∴ IC / － IC ＝ ICBO / ＋ IB IC（1/ －1） ＝ ICBO / ＋ IB
共发射极直流电流放大系数
• ＝ IC / IB ≈ Icn / IBn
穿透电流
• ICEO ＝ ICBO （1 ＋ ）
ICBO ICEO
⑶电流关系
• IC ≈ IB • IE ＝ IB＋ IC ＝ IB＋ IB
＝ IB（1 ＋ ）
• IC 电流是 IB 电流的 倍。 • IE 电流是 IB 电流的（1 ＋ ）倍。
• 由以上推导可得： • IC＝ ICBO / 〔 / （1 － 〕
＋ IB 〔 / （1 － 〕 令 ＝ / （1 － ） ∴ IC ＝ IB ＋ ICBO （1 ＋ ）
＝ IB ＋ ICEO ≈ IB 其中 ＝ / （1 ＋ ）
共发射极直流电流放大系数
• 称为 共射直流电流放大系数 • 表示 IC 与 IB 的 比例关系
Icn1-------- 集电结收集非平衡载流子电流 Icn2------- 集电结少子漂移电流
外电路电流
• IE = IB + IC
-----可以视为 结点关系（KCL）
C IC
E IE IB
B
1.3.2 晶体管电流分配关系和放大作用
• 晶体管各个电极流过的电流，有 一定的比例关系和相对的控制作 用。由于放大器的组态不同，可 以形成电流“放大”的效果。
1.3.1 双极型晶体管的导电原理
• 双极型晶体管工作
----是依靠管子内部“非平衡载流子” 的传输作用。
晶体管主要功能:
• 晶体管具有的能力 –电流控制（current control） –电 流 放 大 （ current amplify ）
内部机理
• 晶体管工作的内部机理：
-------“非平衡载流子”的传输
– 发射结(eb结)正偏 – 集电结(cb结)反偏
①在发射结处
• 以NPN为例。
• eb结正偏，扩散运动﹥漂移运动。 • 发射区和基区多子（电子和空穴）的相互注
入。但发射区（e区）高掺杂，向P区的多子 扩散（电子）为主（IEn）,另有P区向N区的
多子（空穴）扩散，故相互注入是不对称的。 扩散(IEP)可忽略。
⒈晶体管电流分配关系
• 晶体管各极电流保持一个固定的 比 例关系。
⑴共基极直流电流放大系数
• = Icn1 / IE = (IC－ICBO) / IE≈ IC / IE
表示IC 与 IE 的 比例关系。 一般为 0.95～0.99。
IC = IE+ ICBO ≈ IE
⑵共发射极直流电流放大系数