第四章半导体三极管及放大电路基體 541半导体三极管BID LB的构与型 半导体三极管,也叫晶体三极管。由于工作时多数载流子和少数我流子 BJ按频率、功率、材料、结构等分为多种类型 半导体三极管 都参与运行,因此,还被称为双极型晶体管( Bipolar Junction Transisto, 根舞结构不同,B分为两种NPN型和PNP 共刺极放大电路 BJT就构与类型 小信号模型分析法 区集电极发射极区区区电区集电板 放大电路的工作点稳定问题 BJT电流分配与制 共集电极电路和共基椒电路 BJT幢性曲 符号:b《号中发射锻的头 多氟放大电路 BJT主 放大电路的频率响应 三额管的结物点 发射区的涉杂浓度比集电区掺杂浓度高,而集电区面积大 基区薄且掺杂浓度低 2BI电流分配与控制 BT内部流子的运动 BJT电流分配关系 以通过对时的发射结和集电结加不同的偏置电 压来 内部流子的运动 TE=IR(e'ar-I 今工作在放太状态时的置求1 ·发射区向基区注入电子 向饱和电流 发正电反曾 电子在基区中扩散与复合 例:一种NPN型BT放大电路的直流偏置电路 集电区收集电 设a= 况如何呢? 在va作用下,发射区向基区扩数电子(形成),同时基区空穴也扩 散到发射区(形成),合成为发射极电流L,41=+l=l Edle+loo 区复律电的电支量来过所中之小电与 通常l很小可忽略 集电结反偏,基区中扩散到集电结边缘的电子在内电场作用下漂移过 电结,到达集电区,形成同时基区和集电区少子漂移形成反向 和电流l”l=s+{as1 1 第四章 半导体三极管及放大电路基础 ƒ 半导体三极管 ƒ 共射极放大电路 ƒ 图解分析法 ƒ 小信号模型分析法 ƒ 放大电路的工作点稳定问题 ƒ 共集电极电路和共基极电路 ƒ 多级放大电路 ƒ 放大电路的频率响应 2 §4.1 半导体三极管(BJT) BJT结构与类型 BJT主要参数 BJT特性曲线 BJT电流分配与控制 半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时多数载流子和少数载流子 都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor, 简称BJT）。 3 1.BJT的结构与类型 ƒ 根据结构不同，BJT分为两种: NPN型 和 PNP型 BJT按频率、功率、材料、结构等分为多种类型 三极管的结构特点: 发射区的掺杂浓度比集电区掺杂浓度高，而集电区面积大; 基区很薄且掺杂浓度低。 （符号中发射极的箭头代表 发射极电流的正向流向） ¾符号： - 发射区 基区 集电区 NPN型 发射结 集电结 N P N - - P N P 发射区 基区 集电区 发射结 集电结 e c b 发射极 集电极 基极 PNP型 e c b 发射极 集电极 基极 (base) (emitter) (collector) 4 2. BJT 电流分配与控制 可以通过对BJT的发射结和集电结加不同的偏置电 压来产生不同的工作状态。 ™ 工作在放大状态时的偏置要求： 发射结正偏，集电结反偏 例： 一种NPN型BJT放大电路的直流偏置电路 NPN Rc Rb Vcc VBB + _ Vo IB IC IE + – VBE + – VCB 三个极的电流 情况如何呢? 5 (2) 发射区注入基区的电子继续向集电结扩散，扩散过程中少部分电子与基 区空穴复合形成电流IBN。由于基区薄且杂质浓度低，所以IBN较小。 (3) 集电结反偏，基区中扩散到集电结边缘的电子在内电场作用下漂移过 集电结，到达集电区，形成ICN。同时基区和集电区少子漂移形成反向饱 和电流 ICBO ，IC = ICN + ICBO。 BJT 内部载流子的运动 (1) 在VBE作用下，发射区向基区扩散电子(形成IEN)，，同时基区空穴也扩 散到发射区(形成IEP) ，合成为发射极电流IE，IE = IEN + IEP ≈ IEN 。 内部载流子的运动 y发射区向基区注入电子 y电子在基区中扩散与复合 y集电区收集电子 N N P V BB VCC Rb R C e b c IEN EP I IE BI CN I CI ICBO IBN 6 BJT 电流分配关系 IE =IC+IB ( 1) / = − BE T v v E ES I I e 其中IES为发射结反向饱和电流 N N P V BB VCC Rb R C e b c IEN EP I IE BI CN I CI ICBO IBN E CN I I 设 α = 则： CBO CBO I I I I I = + = + E C CN α 通常ICBO很小可忽略， 则： C E I ≈ α I