合肥工业大学：《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三讲 半导体三极管及放大电路基础

半体号极管放大电路基确 半导三极管 基本放大电路

半导体三极管及放大电路基础 半导体三极管 基本放大电路

半导体三极管 半导体三极管是具有电流放大功能的元件 频率:高频管、低频管 功率:小、中、大功率管 材料:硅管、锗管 类型:NPN型、PNP型

半导体三极管 频率：高频管、低频管 功率： 材料： 小、中、大功率管 硅管、锗管 类型： NPN型、PNP型 半导体三极管是具有电流放大功能的元件

晶体三极管的结构 晶体三极管是由两个PN结组成的 发射线NPN型 集电结 C e NPI N 发射极发射区 基区]集电区集电极 e 基极 PNP型 C e PN P b b

晶体三极管的结构 发射结 集电结 基极 发射极 集电极 晶体三极管是由两个PN结组成的 发射区 基区 集电区

三极管电流分配 半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压 在放大工作状态: 发射结加正向电压,集电结加反向电压

三极管电流分配 半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。 在放大工作状态： 发射结加正向电压，集电结加反向电压

三极的工作原理 N P 发射结加正偏时,从发射区将 e 有大量的电子向基区扩散,形成 C 的电流为/EN CBO 从基区向发射区也有空穴的扩 散运动,但其数量小,形成的电 流为=。(这是因为发射区的掺杂浓空穴·电子《电流方向 度远大于基区的掺杂浓度。) 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低,被复合的机会较少。 又因基区很薄,在集电结反偏电压的作用下,电子在基区停留的 时间很短,很快就运动到了集电结的边上,进入集电结的结电场 区域,被集电极所收集,形成集电极电流lcN。在基区被复合的电 子形成的电流是/gN 另外因集申结反偏,使集申结区的少子形成漂移电流L 很小的基极电流1,就可以控制较大的集电极电 流IC,从而实现了放大作用

三极的工作原理 发射结加正偏时，从发射区将 有大量的电子向基区扩散，形成 的电流为IEN。 从基区向发射区也有空穴的扩 散运动，但其数量小，形成的电 流为IEP。（这是因为发射区的掺杂浓 度远大于基区的掺杂浓度。） 进入基区的电子流因基区的空穴浓度低，被复合的机会较少。 又因基区很薄，在集电结反偏电压的作用下，电子在基区停留的 时间很短，很快就运动到了集电结的边上，进入集电结的结电场 区域，被集电极所收集，形成集电极电流ICN。在基区被复合的电 子形成的电流是 IBN。 另外因集电结反偏，使集电结区的少子形成漂移电流ICBO。 很小的基极电流IB，就可以控制较大的集电极电 流IC，从而实现了放大作用

三极管的电流关系 共发射极接法:发射极作为公共端; 共集电极接法:集电极作为公共端; 共基极接法:基极作为公共端。 E e C 各极电流之间的关系式 因Bo较小,所以 a:共基极电流传输系数。 Ic=ale +lcBo 又因a≈1则,LC≈LE B:共发射极电流放大系数。B>1 Ic=Blg+l 因Icpo较小,所以 CEO g≈(1+B)2l=l+/B

三极管的电流关系 共集电极接法：集电极作为公共端； 共基极接法：基极作为公共端。 共发射极接法：发射极作为公共端； 各极电流之间的关系式  : 共基极电流传输系数。 C E CBO I =I + I 因ICBO较小，所以 又因 则，IC≈IE C E I I  1 因ICEO较小，所以 C B I  I C B CEO I = I + I ： 共发射极电流放大系数。 E B I  (1+  )I IE =IC+IB  >>1

三极管的放大作用 l+Δ C C 发射结外加电压 十 E △MⅥ1①D vEB=△v1+E EE E In+△ E E △v C E +△i C △ XR Ay △

三极管的放大作用 发射结外加电压 EB I VEE v = v + ~ E E E i = I +i ~ C E i = i ~ C C C i = I + i o C RL v = i  I o V v v A   =

半导体三极管的特性曲线 输入特性曲线—B=(vB)c=常数 cB/HA 80 25°c i是输入电流, VBE是加在B、E CE 40 VBE 两极间的输电压。 。20 9.2040.608 VBEAV 导通电压」锗管0103y硅管0608V 共发射极接法的输入特性曲线其中vcE=0V的那一条相当于 发射结的正向特性曲线,当vCcE1V时,vcB=vcE-vBE>0,集 电结已进入反偏状态,开始收集电子,且基区复合减少, lB增大,特性曲线将向右稍微移动一些。但vc再增加时,曲 线右移很不明显

半导体三极管的特性曲线 iB是输入电流， vBE是加在B、E 两极间的输电压。 输入特性曲线— iB =f(vBE) vCE= 常数 共发射极接法的输入特性曲线其中vCE=0V的那一条相当于 发射结的正向特性曲线，当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集 电结已进入反偏状态，开始收集电子，且基区复合减少， IC / IB 增大，特性曲线将向右稍微移动一些。但vCE再增加时，曲 线右移很不明显。 导通电压 锗管 0.1~0.3V 硅管 0.6~0.8V

输出特性曲线ic=f(vCE)=常数 ic是输出电流,vcE是输出电压。 (1)放大区: I c/mA 发射结正偏、集电结反偏 饱和区 120μA CE 大于0.7V左右(硅管) (2)截止区: 放大区80μA 40HA 发射结和集电结均为反偏。1 =0截止区 IB=0以下的区域。 468 VCE/V (3饱和区: 发射结和集电结均为正偏。 C随着Ⅴc的变化而迅速变化。 工程上以VcE=0.3伏作为放大区和饱和区的分界线

输出特性曲线—iC=f(vCE) iB= 常数 iC是输出电流，vCE是输出电压。 ⑴放大区： 发射结正偏、集电结反偏 ⑵截止区： IB=0以下的区域。 ⑶饱和区： 发射结和集电结均为正偏。 IC随着VCE的变化而迅速变化。 工程上以VCE=0.3伏作为放大区和饱和区的分界线。 VCE大于0.7V左右(硅管) 。 发射结和集电结均为反偏

RL b BB

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