新疆大学：《电子线路》课程教学课件（PPT讲稿，线性部分）第二章 晶体三极管 第三节 埃伯尔斯-莫尔模型

第三节 埃伯尔斯 莫尔模型

第三节 埃伯尔斯 ——————莫尔模型

埃伯尔斯— 莫尔模型：是晶体三极管的通用模型， 适用于各种工作模式。 设晶体三极管处于饱和模式时，两个结均加正偏。 根据第二节的分析可知： I为发射结的正向偏置电流； IR为集电结的正向偏置电流。 它们与结电压之间均满足指数关系： VBE Ir =IEBS(eVr 一1） VBC 将其代如下式

埃伯尔斯——莫尔模型：是晶体三极管的通用模型， 适用于各种工作模式。 设 晶体三极管处于饱和模式时，两个结均加正偏。 根据第二节的分析可知： I F 为发射结的正向偏置电流； IR 为集电结的正向偏置电流。 它们与结电压之间均满足指数关系： = （ T −1） BE V V I F I EBS e = （ T −1） BC V V I R I CBS e 将其代如下式

IE=IF-ORIR Ic =QFIE-IR 则晶体三极管的I:与Ic可分别表示为： VBE VBC IE=IEs(e斤-ID-aRlcBs(e斤-I) VBE Ic =arleBs(e-1)-IcBs(e"-1) 并且有 V BE V BC I=IE-Ic=(1-ap）IEe片-1D+(1-aR)IcB(e"-1)

E F R R I = I − I C F F R I = I − I 则 晶体三极管的 IE 与 IC 可分别表示为： = （ −1）− （ T −1） BC T BE V V R CBS V V E EBS I I e  I e = （ −1）− （ T −1） BC T BE V V CBS V V C F EBS I  I e I e 并且有 = − =（1− ） （ −1）+（1− ） （ T −1） BC T BE V V R CBS V V B E C F EBS I I I  I e  I e

V BE :=leme-D-aglcas(e1 VBE VBC Ic=arlEBs(e-1)-Icas(e-1) VBE I8=Is-Ic=(1-ap)IEas(e-D+(1-ag)Icas(e-1) 根据上式，画出相应的电路模型：

= （ −1）− （ T −1） BC T BE V V R CBS V V E EBS I I e  I e = （ −1）− （ T −1） BC T BE V V CBS V V C F EBS I  I e I e = − =（1− ） （ −1）+（1− ） （ T −1） BC T BE V V R CBS V V B E C F EBS I I I  I e  I e 根据上式，画出相应的电路模型： E C B IC IB IE

VBE 1e=lase-D-alae斤-D∫Ie=1s-aRlR VBE VBC Ic =aplEBs(e-1)-Icas(e-1) Ic =arIF-IR VBE VBC Ia=IE-1c=1-a,)1Ee-1D+1-a)1cs(e-1) E。 od B

= （ − 1 ） − （ T − 1 ） BC T BE VV R CBS VV E EBS I I e  I e = （ − 1 ） − （ T − 1 ） BC T BE VV CBS VV C F EBS I  I e I e = − =（1− ） （ −1）+（1− ） （ T −1） BC T BE VV R CBS VV B E C F EBS I I I  I e  I e E C BIF IB I E I C R R  I E F R R I = I −  I C F F R I =  I − I

VBE VBC IE =IEBs(e-1)-aglcas(e-1)IE =IF-aRIR VBE VBC Ic =ar!ms(e-D-lens(e-DIc arIg-In VBE VBC I8 Ig-Ic=(1-ap)IEBs(e-1)+(1-ag)Icas(e-D 年-R才 -c CBS I EBS 1 CBS B 图(a)

= （ − 1 ） − （ T − 1 ） BC T BE VV R CBS VV E EBS I I e  I e = （ − 1 ） − （ T − 1 ） BC T BE VV CBS VV C F EBS I  I e I e = − =（1− ） （ −1）+（1− ） （ T −1） BC T BE VV R CBS VV B E C F EBS I I I  I e  I e E BIF IRIB CIC I E R R  I F F  I E B IF IR IB C I E I C R R  I F F  I 图（ a ） E F R R I = I −  I C F F R I =  I − I EBS I CBS I EBS I CBS I

同理将IE=Ir-aRIR代入IR=aFIF一Ic V BE 得：Is=(l-aRap)IEas(e片-lD+arlc 令：IEao=(1-anan）IEBs VBE 所以 IE =IEBO(e-1+aRlc VBC 同理： Ic =arle-IcBo(e-1 式中 IcBo=(1-aRaF）IcBs

同理将 代入 R F F C I E = I F −R I R I = I − I 得： R C V V E R F EBS I I e I T BE =（1−  ） （ −1）+ 令： EBO R F EBS I =（1−  ）I 所以 R C V V E EBO I I e I T BE = （ −1）+ 同理： = − （ T −1） BC V V C F E CBO I  I I e 式中 CBO R F CBS I =（1−  ）I

VBE IE IEBO(e-1+aglc 根据方程组 VBC Ic =arIE -IcBO(e -1) 可画出相对应的电路模型： CE E。— B 图(b)

根据方程组 R C V V I E I EBO e I T BE = （ −1）+ = − （ T −1） BC V V C F E CBO I  I I e 可画出相对应的电路模型： E B IB C IC IE R E C  I R  I 图（b) IEBO ICB O

应用：埃伯尔斯—一莫尔模型，虽然是在晶体三极管 工作在饱和模式下推导出来的，实际上它是用于各种工作 模式下的通用模型。 例如发射极正偏，集电结反偏。晶体三极管处在放大模式： 选用(b)图模型 E 当集电结反偏时， 通过的电流为反向饱和 电流Ico,其值很小， 图(b) B 可以忽略。 即 Ic=arlE+IcBo≈aFIE 此式，为共基极连接时，电流传输方程

C IEBO ICBO 图（b) E B IB IE IC R C  I R E  I 应用：埃伯尔斯——莫尔模型，虽然是在晶体三极管 工作在饱和模式下推导出来的，实际上它是用于各种工作 模式下的通用模型。 例如 发射极正偏，集电结反偏。晶体三极管处在放大模式： 选用（b）图模型 当集电结反偏时， 通过的电流为反向饱和 电流 ICBO ，其值很小， 可以忽略。 即 C F E CBO F E I = I + I  I 此式，为共基极连接时，电流传输方程

选用(a)图模型 B 图(a) 当发射结正偏时，集电结反偏时，IR=-Ics，其值 很小，可以忽略。 VBE Ic =arlF+IcBs arIr =arlEBs(e-1) VBE 即为： Ic=Ise≈alE

选用（a）图 模型 当 发射结正偏时，集电结反偏时， ，其值 很小，可以忽略。 R CBS I = −I E B IF IR IB C I IE C R R  I F F  I 图（a） ICBS IEBS = +  = （ T −1） BE V V C F F CBS F F F EBS I  I I  I  I e 即为 ： E V V C S I I e I T BE = 