《模拟电子技术》课程电子教案（PPT课件）第4章 双极结型三极管及放大电路基础 4.1 半导体三极管 4.2 共射极放大电路的工作原理 4.3 放大电路的分析方法 4.4 放大电路静态工作点的稳定问题

双极结型三极管及放大电路基础半导体三极管4.14.2共射极放大电路的工作原理4.3放大电路的分析方法4.4放大电路静态工作点的稳定问题4.5共集电极放大电路和共基极放大电路4.6组合放大电路放大电路的频率响应4.7HOME

4.1 半导体三极管 4.3 放大电路的分析方法 4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路 4.2 共射极放大电路的工作原理 4.6 组合放大电路 4.7 放大电路的频率响应

4.1半导体三极管4.1.1BJT的结构简介4.1.2放大状态下BJT的工作原理4.1.3BJT的V一I特性曲线4.1.4BJT的主要参数HOME

4.1.1BJT的结构简介O(b)(a)(c)(d)(a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管(d)中功率管HOME

(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管

4.1.1BJT的结构简介集电极c集电极C0半导体三极管的结构示意图如图所示NP集电区集电区/集电结集电结它有两种类型：NPN区基区bobo基极基极型和PNP型。一发射结一发射结NP发射区发射区(a）NPN型管结构示意.发射极e发射极图(a)(b)cc（b）PNP型管结构示意00图bobo(）NPN管的电路符号(d）PNP管的电路符号oeoe(d)(c)HOME

BJT的结构简介4.1.1集成电路中典型NPN型BJT的截面图bceQoQ铝SiO2隔离外延层N++Ntp+Np+DxN++P埋层基极硅衬底HOME

集成电路中典型NPN型BJT的截面图

4.1.2放大状态下BJT的工作原理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。由于三极管内有两种载流子（自外部条件：发射结正偏由电子和空穴）参与导电，故称为双极型三极管或BJT（BipolarJunction集电结反偏Transistor) 。1：内部载流子的传输过程入PN发射区：发射载流子IENIE集电区：收集载流子Ic基区：传送和控制载流子eCEP（以NPN为例）Ie=Iβ+ IcVEEVccIc= Icn+ IcBOH放大状态下BJT中载流子的传输过程HOME

由于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)。 IC= ICN+ ICBO IE=IB+ IC 放大状态下BJT中载流子的传输过程

2.电流分配关系根据传输过程可知Ie=Iβ+ IcIc= Icn+ IcBO传输到集电极的电流设 α=发射极注入电流IcNINIP即Nα=IelENIF通常Ic>> IcBOIc则有α~IeHVEEVccIBHHα为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度放大状态下BJT中载流子的传输过程有关，与外加电压无关。一般α=0.9~0.99。HOME

发射极注入电流 传输到集电极的电流 设   E I ICN 即   根据传输过程可知 IC= ICN+ ICBO 通常 IC >> ICBO E C I I 则有    为电流放大系数。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  = 0.90.99 。 IE=IB+ IC 放大状态下BJT中载流子的传输过程

2.电流分配关系aα又设β=1-α1nC根据Ie=Iβ+ IcIc= Icn+ IcBOα=Ie且令IcEo=(1+β)IcBO（穿透电流)则 β=l-lco当 Ic>> Icro 时, β~ lcIB1bβ是另一个电流放大系数。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β>>1 。HOME

     1 又设 B C CEO I I  I 则    是另一个电流放大系数。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 。 根据 IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBO E nC I I   且令 B C C CEO I I 当 I  I 时，  ICEO= (1+  ) ICBO （穿透电流）

3，三极管的三种组态COe8bcbeooooT.O..OCeb(b)(a)(c)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

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.放大作用e= l +Ainic=aie=Ic+Aic++ec+ReUCBVEBAvORLi=(1-α)ieDAU=Ig + △iBHHHHLbVEEVcc共基极放大电路当α=0.98时若Au=20mV使Aip=-1mA,则 Nic= α Ni = -0.98 mA, △vo =-NicRi= 0.98 V,0.98VAUO电压放大倍数=49A20mVAUHOME

共基极放大电路 若 vI = 20mV 电压放大倍数 49 20mV 0.98V I O      v v Av 使 iE = -1 mA， 则 iC =  iE = -0.98 mA，vO = -iC•RL= 0.98 V， 当  = 0.98 时