3辛导体三管及激火电路基础 3.1半导体三极管(BJT) 3.2共射极放大电路 33图解分析法 3.4小信号模型分析法 3.5放大电路的工作点稳定问题 3.6共集电极电路和共基极电路 37放大电路的频率响应 HOv配
3 半导体三极管及放大电路基础 3.1 半导体三极管（BJT） 3.2 共射极放大电路 3.3 图解分析法 3.4 小信号模型分析法 3.5 放大电路的工作点稳定问题 3.6 共集电极电路和共基极电路 3.7 放大电路的频率响应
3.1半导体三极管(BJT) 3.1 3.12 3.13 3.1 图3.11几种BJT的外形 HOME
3.1 半导体三极管（BJT） 3.1.1 BJT的结构简介 3.1.2 BJT的电流分配与放大原理 3.1.3 BJT的特性曲线 3.1.4 BJT的主要参数 图3.1.1 几种BJT的外形
31.1BJT的结构简介 1、结构和符号 此极管的结构集电极,用C或c它有两 发射极,用E或e 型和 集电区下(Col elector)。 表示(发射区 NPN型 PNP型 e N P N C e L 基区 基极,用B或b表示(Base) C 极管符号 两种类型的三极管 HOME BACK NEXT
3.1.1 BJT的结构简介 半导体三极管的结构示意图如图3.1.2所示。它有两 种类型:NPN型和PNP型。 两种类型的三极管 发射结(Je) 集电结(Jc) 基极，用B或b表示（Base） 发射极，用E或e 表示（Emitter）； 集电极，用C或c 表示（Collector）。 发射区 集电区 基区 三极管符号 1、结构和符号
图31.2()管芯结构剖面图 2、工作原理和条件(以NPN为例) 二极管的单向导电性是由1个PN结 NPN型 以及内部载流子的扩散、漂移实现; 三极管的性能应该也是由内部载 流子的运动实现的;2个PN结是互 相影响、相互作用的。 发射 收集 区功能: 结构特点 外部条件 °发射区 发射载流子(电子)掺杂浓度最高 发射结正偏 集电区: 完成发射 收集载流子(电子)掺杂浓度低于发射区集电结反偏 基区 且面积大 完成收集 传送和控制载流子很薄,几个微米几十个um 复合部分电子控制传送比例且掺杂浓度最低。 BACK NEXT
图3.1.2(b) 管芯结构剖面图 发射 收集 2、工作原理和条件（以NPN为例） 二极管的单向导电性是由1个PN结 以及内部载流子的扩散、漂移实现； 三极管的性能应该也是由内部载 流子的运动实现的；2个PN结是互 相影响、相互作用的。 结构特点： 掺杂浓度最高 掺杂浓度低于发射区 且面积大 很薄，几个微米~几十个um 且掺杂浓度最低。 • 发射区： 发射载流子（电子） • 集电区： 收集载流子（电子） • 基区： 传送和控制载流子 复合部分电子,控制传送比例 各区功能： 发射结正偏 完成发射 集电结反偏 完成收集 外部条件：
1)p的由答小而E+ 注:在三极管内有两种载流子(自由电子 和空穴)参与导电,故称为双极型三极管。 EXBJT(Bipolar Junction Transistor) 1.内部载流子的传输过程 发射区:发射载流子 ●●中 自自 集电区:收集载流子 基区:传送和控制载流子 (以NPN为例) °lB=4-{ Bob CiNco IF=I8+I 载流子的传输过程(动画 HOME BACK NEXT
3.1.2 BJT的电流分配与放大原理 1. 内部载流子的传输过程 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通 过载流子传输体现出来的。 外部条件：发射结正偏，集电结反偏。 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例） 载流子的传输过程 注：在三极管内有两种载流子(自由电子 和空穴)参与导电，故称为双极型三极管。 或BJT (Bipolar Junction Transistor)。 （动画）
2.电流分配关系 根据传输过程可知I=l3+lCIC=lnc+ IcBO I=lg-lcBo 定义a 传输到集电极的电流 发射极注入电流 即a=-mC=C=CB0 E E 通常lc>>lo CBO 则有a≈C C E 4十置4m a为共基极电流放大系数, b=lg-cBo b In+keo 它只与管子的结构尺寸和掺杂浓 °卟 度有关,与外加电压无关。一般°·°·4…。。·。 a=0.9~0.99 I F=IB+Ic 载流子的传输过程 HOME BACK NEXT
2. 电流分配关系 发射极注入电流 传输到集电极的电流 定 义 = E C CBO E nC I I I I I − 即 = = 根据传输过程可知 IC= InC+ ICBO IB= IB’ - ICBO 通常 IC >> ICBO E 则有 C I I 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 IE =IB+ IC 载流子的传输过程
2.电流分配关系 ●补充:更精确的关系: nC CBO ●IC与lB的关系: 由o的定义:C= E E ≈c 将式“l=lB+lC”代入,可得: ale=a(B+10=Ic-lcBo IBHIE-IC=(I-aIE 整理可得: C E C B 十 CBO B -OLIE 1-a+ 即:Ic≈β B CBO B是共射极电流放大系令:B 数,同样,它也只与管子的 c 结构尺寸和掺杂浓度有关, β) C=βlB+(1+ CBO 与外加电压无关。一般B lC=βlB+lCEo(穿透电流) lC≈β/B
2. 电流分配关系 IB =IE – IC =(1 –)IE IC与IB的关系： IC IE = − = − (1 ) E 1 E B C I I I I 是共射极电流放大系 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 即： IC IB 补充：更精确的关系： E C CBO E nC I I I I I − 由的定义： = = 将式“IE =IB+ IC ”代入，可得： B CBO C B CBO 1 1 1 1 1 1 I I I I I − − + + − = − + − = IE = (IB + IC) = IC – ICBO 整理可得： − = 1 令： IC = IB + (1+ )ICBO IC = IB + ICEO （穿透电流） IC IB
3.三极管的三种组态 输 e输人端口 输出端口 b CE CB CC 1=lB/(1-a) BJT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 HOME BACK NEXT
3. 三极管的三种组态 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示; 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。 共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示； BJT的三种组态
4放大作 +△i E lc+△c EB EB R △ +△iB lkQ EE CC 图31.5共基极放大电路 若△v1=20mV使△i=-1mA,当=0.98时 则△ic=a△i=-0.98mA,△vo=-△ic·R1=0.98V, 电压放大倍数A △v_0.98V =49 △v,20mV HOME BACK NEXT
RL e c b 1k 图 3.1.5 共基极放大电路 4. 放大作用 若 vI = 20mV 使 当 则 电压放大倍数 49 20mV 0.98V I O V = = = v v A VEE VCC VEB IB IE IC + - vI +vEB vO + - +iE +iC +iB iE = -1 mA， iC = iE = -0.98 mA，vO = -iC•RL = 0.98 V， = 0.98 时
4.放大作用 若△v1=20mV lc +△ 使△iB=20uA B+△iB R1.△vo 设∞=0.98 lkQ +TB+△vBE 则△i=B,△a △ 上+△iE BB 0.98mA 图31.6共射极放大电路 △v=-△ic·R1=-0.98V, △ 0.98V 电压放大倍数 O 20mV HOME BACK NEXT
+ - b c e RL 1k 图 3.1.6 共射极放大电路 共射极放大电路 VBB VCC VBE IB IE IC + - vI +vBE vO + - +iC +iE +iB vI = 20mV 设 若 则 电压放大倍数 49 20mV 0.98V I O V = − − = = v v A iB = 20 uA vO = -iC•RL = -0.98 V， = 0.98 0.98mA 1 B C B = − = = i i i 使 4. 放大作用
