《电线嵌》电子教案 第2章晶体三极管 概述 21放大模式下晶体三极管的工作原理 22晶体三极管的其他工作模式 2.3埃伯尔斯莫尔模型 24晶体三极管伏安特性曲线 25晶体三极管小信号电路模型 26晶体三极管电路分析方法 27晶体三极管的应用原理
第 2 章 晶体三极管 概 述 2.1 放大模式下晶体三极管的工作原理 2.2 晶体三极管的其他工作模式 2.3 埃伯尔斯—莫尔模型 2.4 晶体三极管伏安特性曲线 2.5 晶体三极管小信号电路模型 2.6 晶体三极管电路分析方法 2.7 晶体三极管的应用原理
第2章晶体三极管 概述 三极管结构及电路符号 发射极E NPN 集电极CE C 发射结3基极B集电结 B 发射极E 集电极CE oc b基极B B 制作:大连海事大学研究室
概 述 ➢ 三极管结构及电路符号 发射极 E 基极 B N P N + 集电极 C 发射极 E 基极 B P N P + 集电极 C B E C B E C 发射结 集电结 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 三极管内部结构特点 1)发射区高掺杂(相对于基区) 2)基区很薄。3)集电结面积大。 三极管三种工作模式 放大模式:发射结正偏,集电结反偏。 饱和模式:发射结正偏,集电结正偏。 截止模式:发射结反偏,集电结反偏。 注意:三极管具有正向受控作用,除了满足内部结构特 点外,还必须满足放大模式的外部工作条件。 制作:大连海事大学研究室
➢ 三极管三种工作模式 •放大模式： 发射结正偏，集电结反偏。 •饱和模式： 发射结正偏，集电结正偏。 •截止模式： 发射结反偏，集电结反偏。 注意：三极管具有正向受控作用，除了满足内部结构特 点外，还必须满足放大模式的外部工作条件。 ➢ 三极管内部结构特点 1)发射区高掺杂（相对于基区）。 2)基区很薄。 3)集电结面积大。 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 21放大模式下三极管工作原理 2.1.1内部载流子传输过程 N EEnEp I c=Icn+IcBd n E BO P BB R 1 R b=lED+IBB- ICBOIED+ En- Icn-IcBo- Ic 制作:大连海事大学研究室
2.1 放大模式下三极管工作原理 2.1.1 内部载流子传输过程 N+ P N - + - + V1 V2 R1 R2 IEn IEp IBB ICn ICBO IE IE= IEn+ IEp IC IC= ICn+ ICBO IB IB = IEp + IBB - ICBO = IEp+ (IEn- ICn) -ICBO = IE - IC 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 口发射结正偏:保证发射区向基区发射多子 发射区掺杂浓度>>基区掺杂浓度:减少基区向发射 区发射的多子,提高发射效率。 口基区的作用:将发射到基区的多子,自发射结传输 到集电结边界。 基区很薄:可减少多子传输过程中在基区的复合机 会,保证绝大部分载流子扩散到集电结边界。 口集电结反偏且集电结面积大:保证扩散到集电结边界 的载流子全部漂移到集电区,形成受控的集电极电流。 制作:大连海事大学研究室
❑ 发射结正偏：保证发射区向基区发射多子。 ▪ 发射区掺杂浓度>> 基区掺杂浓度：减少基区向发射 区发射的多子，提高发射效率。 ❑ 基区的作用：将发射到基区的多子，自发射结传输 到集电结边界。 ▪ 基区很薄：可减少多子传输过程中在基区的复合机 会，保证绝大部分载流子扩散到集电结边界。 ❑ 集电结反偏且集电结面积大：保证扩散到集电结边界 的载流子全部漂移到集电区，形成受控的集电极电流。 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 三极管特性—具有正向受控作用 即三极管输出的集电极电流L,主要受正向发射结 电压vBE的控制,而与反向集电结电压VcE近似无关。 注意:NPN型管与PNP型管工作原理相似,但由于它们 形成电流的载流子性质不同,结果导致各极电流 方向相反,加在各极上的电压极性相反。 NPN PN P B 制作:大连海事大学研究室
➢ 三极管特性——具有正向受控作用 即三极管输出的集电极电流 IC ，主要受正向发射结 电压 VBE 的控制，而与反向集电结电压VCE 近似无关。 注意：NPN型管与 PNP 型管工作原理相似，但由于它们 形成电流的载流子性质不同，结果导致各极电流 方向相反，加在各极上的电压极性相反。 V1 P N P + N P N + V2 V1 V2 - + - + + - + - IE IC IB IE IC IB 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 212电流传输方程 三极管的三种连接方式三种组态 C C E E C B B T B OB EO E CO C (共基极) (共发射极 (共集电极 口放大电路的组态是针对交流信号而言的。 口观察输入信号作用在哪个电极上,输出信号从哪个电 极取出,此外的另一个电极即为组态形式。 制作:大连海事大学研究室
❑ 观察输入信号作用在哪个电极上，输出信号从哪个电 极取出，此外的另一个电极即为组态形式。 2.1.2 电流传输方程 ➢ 三极管的三种连接方式——三种组态 B E C B T IE IC E C B E T IC IB C E B C T IE IB (共基极) (共发射极) (共集电极) ❑ 放大电路的组态是针对交流信号而言的。 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 共基极直流电流传输方程 直流电流传输系数: E O C Cn CBO E E E B 直流电流传输方程:Ic=alE+lCBo 共发射极直流电流传输方程 B C E + CBO B E B E OE 直流电流传输方程:IC=BB+cBo 其中:B= ICEO =(1+B)IcBO 1-a 制作:大连海事大学研究室
➢ 共基极直流电流传输方程 B E C B T 直流电流传输系数： IE IC E C E C CBO E Cn I I I I I I I − = = 直流电流传输方程： C E CBO I =I + I ➢ 共发射极直流电流传输方程 E C B E T IC IB − = 1 CEO CBO I = (1+ )I C B CEO 直流电流传输方程： I = I + I 其中： E B C I = I + I C E CBO I =I + I 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 >B的物理含义: C a B C B C CnE B Cn Cn E E E Cn BB 表示,受发射结电压控制的复合电流lBB,对集电极 正向受控电流lCn的控制能力。 若忽略lCB,则:B Cn E Cn B 可见,B为共发射极电流放大系数 制作:大连海事大学研究室
➢ 的物理含义： C n E C n E 1 / / 1 I I I I − = − = 表示，受发射结电压控制的复合电流 IBB ，对集电极 正向受控电流 ICn 的控制能力。 若忽略 ICBO，则： B C E C n C n I I I I I − = E C B E T IC IB 可见， 为共发射极电流放大系数。 B B C n E C n C n I I I I I − = 第 2 章 晶体三极管
第2章晶体三极管 >ICEo的物理含义: CBO CEO CEO 指基极开路时,集电 极直通到发射极的电流。 B CE 因为 B =0 EP E 所以IEp+(En-Ica)=1 ECnCBO E 即 B Cn Cn n CBO 因此Icpo=Icn+lcBo=BCBo+lcBo=(1+B)lcBo 制作:大连海事大学研究室
➢ ICEO 的物理含义： ICEO 指基极开路时，集电 极直通到发射极的电流。 因为 IB = 0 IEP ICBO ICn IEn + _ VCE N P N+ C B E ICEO IB= 0 所以 IEp+ (IEn− ICn) = IE − ICn = ICBO 因此 CEO C n CBO CBO CBO CBO I = I + I = I + I = (1+ )I CBO C n E C n C n I I I I I = − 即 = 第 2 章 晶体三极管