3、三极管及放大电路基础.ppt

3 半导体三极管及放大电路基础
半导体三极管(BJT)
共射极放大电路
图解分析法
小信号模型分析法
放大电路的工作点稳定问题
共集电极电路和共基极电路
放大电路的频率响应
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几种BJT的外形
半导体三极管(BJT)
BJT的结构简介
BJT的电流分配与放大原理
BJT的特性曲线
BJT的主要参数
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 Jc反偏
BJT的结构简介
基区
发射区
集电区
发射极
Emitter
集电极Collector
基极Base
1、结构和符号
发射结(Je)
集电结(Jc)
PNP
NPN
发射载流子(电子)
收集载流子(电子)
复合部分电子控制传送比例
由结构展开联想…
2、工作原理
3、实现条件
外部条件 内部条件
结构特点:
Je正偏
掺杂浓度最高
掺杂浓度低于发射区且面积大
掺杂浓度远低于发射区且很薄
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BJT的电流分配与放大原理
1. 内部载流子的传输过程
2. 电流分配关系
4. 三极管的三种组态
3. 放大作用
发射结正偏
发射区发射载流子
基区:传送和控制载流子
集电区收集载流子
本质:电流分配
5. 共射极连接方式
集电结反偏
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BJT的电流分配
与放大原理
1. 内部载流子的传输过程
RL
e
c
b
1k
VEE
VCC
IB
IE
IC
VEB
+vEB
放大电路
+iE
ii
+
-
vI
+iC
+iB
vO
+
-
io
放大作用?
(原理)
关键:
iC与iE的关系
三极管的放大作用是通过载流子传输体现出来的。
本质:电流分配关系
外部条件:
发射结正偏,集电结反偏。
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2. 电流分配关系
根据传输过程可知
IE=IB+ IC (1)
IC= InC+ ICBO (2)
IB= IB’- ICBO (3)
定义
通常 IC >> ICBO
则有
所以
为共基极电流放大系数,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= 
硅: A
锗: 10A
 IE与IC的关系:
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3. 放大作用
vI = 20mV
iE = -1mA
RL
e
c
b
1k
VEE
VCC
IB
IE
IC
VEB
+vEB
放大电路
+iE
ii
+
-
vI
+iC
+iB
vO
+
-
io
图 共基极放大电路
=
iC = iE
vO = -iC• RL
vO = V
非线性
iC = -
iB = -20A
电压放大倍数
Ri= vI / iE =20
输入电阻
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4. 三极管(放大电路)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;
如何判断组态?
外部条件:发射结正偏,集电结反偏
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问题(1):如何保证?
发射结正偏
VBE =VBB
VBC = VBE - VCE <0
问题(2):信号通路?与共基有何区别?
集电结反偏
或 VCE > VBE
+vBE
+iE
+iC
+iB
+iE
+vBE
+vI
+iB
+iC
+vO
本质相同!
但希望…
vI = 20mV
iB = 20A
iC =
vO = - V
Ri= vI / iB =1k
放大电路
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 IC与IB的关系:
由的定义:
即 IC = IE + ICBO = (IB + IC) + ICBO
整理可得:
令:
IC = IB + (1+ )ICBO
IC = IB + ICEO (穿透电流)
IC IB IE = IC + IB (1+)IB
是共射极电流放大系数,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(10~100)
ICBO 硅: A锗: 10A
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