中国矿业大学：《模拟电路》课程电子教案（PPT课件，第五版）第四章 双极结型三极管及放大电路基础（1/2）

4双极结型三极管及放大电路基础 4.1半导体三极管 42共射极放大电路的工作原理 43放大电路的分析方法 44放大电路静态工作点的稳定问题 45共集电极放大电路和共基极放大电路 46组合放大电路 47放大电路的频率响应 HOv配

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

41半导体三极管 41.1BJT的结构简介 412放大状态下BJT的工作原理 41.3BJT的V一特性曲线 414BJT的主要参数 HOv配

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

41.1BJT的结构简介 (a)小功率管(b)小功率管(c)大功率管d)中功率管 HOv配

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

41.1BJT的结构简介 c集电极 半学体三极管的 c集电极 结构示意图如图所示。 它有两种类型NPN 集电区集电结 集电区集电结 型利PNP型 发射结 基极 发射结 发射区 发射区 (a)NN型管结构示意 发射极 e发射极 图 (b)PNP型管结控示意图 (c)NPN管的电路符号 (d)PNP管的电路符写 HOv配

半导体三极管的 结构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN 型和PNP型。 4.1.1 BJT的结构简介 (a) NPN型管结构示意 图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号

41.1BJT的结构简介 集成电路中典型NPN型BJT的截面图 e C SiO 铝 隔离 外延层 P P N (I/N 埋层 基极 硅衬底 HOv配

集成电路中典型NPN型BJT的截面图 4.1.1 BJT的结构简介

412放大状态下BJT的工作原理 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(自由 外部条件:发射结正编 电子和空穴)参与导电,故称为双极 集电结反偏型三极管或Br( ipolar Junction Transistor)。 1。内部载流子的传输过程 发射区:发射载流子 IcN 集电区:收集载流子 Ic 基区:传送和控制载流子 (以NPN为例) Re Ic=InctIcBo E 放大状态下BJT中载流子的传输过程 HOv配

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 4.1.2 放大状态下BJT的工作原理 1. 内部载流子的传输过程 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） 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= InC+ 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=l3+l c nC + IcBo 0 设 传输到集电极的电沉 发射极注入电流 即a N E TE 通常 CBO Icr CBO 则有c≈ R e E IB a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 0.9~0.99。 HOv配

2. 电流分配关系 发射极注入电流 传输到集电极的电流 设  = E nC I I 即  = 根据传输过程可知 IC= InC+ 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 又设B= 根据=l3+LIC=lnc+ IcBo a= 且令ICpo=(1+B)CBo(穿透电流) 则B=C CEO 当I>>ICB时,B≈ B B B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。 般B>>1。 HOv配

   − = 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= InC+ ICBO E nC I I  = 且令 B C C CEO I I 当 I   I 时 ，   ICEO= (1+  ) ICBO （穿透电流） 2. 电流分配关系

3.三极管的三种组态 b T T T (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。 HOv配

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。放大作用 i=lE+△ aiE=lc+△ c+ VEB AR O ① a ) LE +△i EE CC 共基极放大电路 若△1=20mV使△=-1mA,当α=0.98时, 则△ic=a△ig=-0.98mA,△o=-△icR1=0.98V, 电压放大倍数 △U0.98V △,20mV HOiv配

共基极放大电路 4. 放大作用 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