模电第二章半导体三极管及其放大电路

I I
C
B
I （1 ）I
E
B
2、共射交流电流放大系数
ICBO 称反向饱和电流 ICEO 称穿透电流
2.1.3 三极管的特性曲线
1. 输入特性曲线
iB=f(uBE) UCE=const
(1) 当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 (2) 当uCE≥1V时， uCB= uCE - uBE>0，集电结已进入 反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，在同样的
2.共基直流电流放大系数
I C
I 3.集电极基极间反向饱和电流ICBO E
1
集电极发射极间的反向穿透电流ICEO
ICEO=（1+ ）ICBO
二、交流参数
1.共发射极交流电流放大系数 =iC/iBuCE=const
2. 共基极交流电流放大系数α α=iC/iE uCB=const
3.特征频率 fT 值下降到1的信号频率
ePP
c
N 集Fra Baidu bibliotek区
基区 e 发射极，b
c
基极，c 集
(a)平面型(NPN)
电极。
(b)合金型(PNP)
图2.1.1a 三极管的结构
集电极 c
N
基极 b
P
N
集电区
集电结
c
基区 发射结 b
发射区
e 符号
发射极 e 图 2.2.1(b) 三极管结构示意图和符号 NPN 型
集电极 c
集电区
NP 基极 b
uBE下 IB减小，特性曲线右移。
uCCEE = 0V uCE 1V uuBBEE/V/V
iB
b
c + iC
+
uCE
uBE - e -
UCC
UBB
共射极放大电路
2.输出特性曲线 iC=f(uCE) IB=const
输出特性曲线的三个区域:
饱和区：iC明显受uCE控 制截的放止区 大区域区：，：i该iCC接平区近行域零于内的u，CE轴的 一区般区域u域C，，E＜相曲0当.线7Vi基B(=硅本0的管平曲)行。等距。
NN
P
集电结
c
基区
发射结 b
发射区
e
发射极 e
符号
图 2.1.1© 三极管结构示意图和符号 (b)PNP 型
c
三极管内部结构要求：
N
1. 发射区高掺杂。
b
PP
NN
2. 基区做得很薄。通常只有几 微米到几十微米，而且掺杂较少。
3. 集电结面积大。
e
三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射 结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。
四、教学难点
1、放大电路静态工作点的设置方法及估算；
2、利用放大电路的组成原则判断放大电路能否正常工作；
五、本讲计划学时及时间分配：2学时
2.1 半导体三极管(BJT)第三讲
又称双极型晶体管、晶体三极管，或简称晶体管。
(Bipolar Junction Transistor)
三极管的外形如下图所示。
2.1.5晶体管分立器件的型号命名方法
三极管工作状态的判断
二、教学目的及要求
1、掌握三极管结构特点及其特性曲线；掌握放大电路的性能指 标；掌握 设置静态工作点的必要性；掌握基本共射放大电路的工作原理。
2．了解放大的概念；了解基本共射放大电路的组成及各元件的作用；了 解放大电路的组成原则。
三、教学重点
1、放大的本质；
2、利用放大电路的组成原则判断放大电路能否正常工作；
第二章 半导体三极管及其放大电路
2.1 半导体三极管 2.2 基本共射放大电路 2.3 射级偏置放大电路 2.4 共集电极放大电路和共基极放大电路 2.5 多级放大电路
本章重点和考点:
1.共射放大电路的静态工作点分析和动态参数计算。 2.放大电路失真分析和最大输出电压计算。 3.BJT三种组态的特点
三、 极限参数
1.最大集电极耗散功率PCM 2.最大集电极电流ICM
PCM= iCuCE
3.极间反向电流ICBO、ICEO
4. 反向击穿电压
UCBO—发射极开路时的集电结反向击穿电压。
UCEO—基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。
U EBO—集电极开路时发射结的反向击穿电压。
几个击穿电压有如下关系 UCBO＞UCEO＞UEBO
本章讨论的问题：
1.晶体管为什么能放大？ 2.为什么晶体管的输入、输出特性说明它有放大作 用？如何将晶体管接入电路才能起到放大作用？组 成放大电路的原则是什么？有几种接法？
3.如何评价放大电路的性能？有哪些主要指标？ 4.晶体管三种基本放大电路各有什么特点？
一、讲授内容
第三讲
2.1 半导体三极管 2.2 共射级放大电路
X：低频小功率管
D：低频大功率管
G：高频小功率管
A：高频大功率管
图 1.3.1 三极管的外形
三极管有两种类型：NPN 型和 PNP 型。
主要以 NPN 型为例进行讨论。
2.1.1 晶体管的结构及类型
常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。
二氧化硅 e
b
N
发射区
P 基区
b
N
发射区
集电区
以 NPN 型三极管为例讨论
c
N
表面看
b
P
b
N
不 具 备
放大作用
e
c
三极管若实 现放大，必须从 三极管内部结构 和外部所加电源 的极性来保证。
e
实验
共射极放大电路
iB
c +
iC
UBB
+b uBE
-
uCE e-
iE
UCC
表1-1 电流单位：mA
iB 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
iC <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95
iE <0.001 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05
晶体管的共射电流放大系数 1、共射直流电流放大系数
整理可得：
C1+ IB
Rb VBB
IC T
+C2 Rc VCC
IC IB (1)ICBO IB ICEO
共发射极接法
此线时此的， 时下，发方射发。结射此正结时偏正，，偏集，集电 电u结BE正反小偏于。或死反区偏电电压压，很 小集。电结反偏。
2.1.4晶体管的主要参数 三极管的参数分为三大类: 直流参数、交流参数、极限参数 一、直流参数
1.共发射极直流电流放大系数
=（IC－ICBO）/（IB+ ICBO） ≈IC / IB vCE=const
2.1.2 三极管的工作原理 IcC
1.晶体管的电流分配关系
ICBO ICn
IE=ICn + IBn + IEp
Rc
= IEn+ IEp
IB
IC = ICn + ICBO
IB=IEP+ IBN－ICBO ~ IBN－ICBO IE =IC+IB
ICn
IE
b
R IBn b
IEp
e
IEn
e IE
图2.1.2晶体管内部载流子的运动与电流分配