第三章 半导体三极管及放大电路基础.ppt

经典例题
课程讲解
教学要求
教学内容
半导体三极管
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情况
共集电极电路和共基极电路
放大电路的频率响应
第三章半导体三极管及放大电路基础
教学内容:
本章首先讨论了半导体三极管(BJT)
的结构、工作原理、特性曲线和主要参
数。随后着重讨论了BJT放大电路的三
种组态,即共发射极、共集电极和共基
极三种基本放大电路。还介绍了图解法
和小信号模型法,并把其作为分析放大
电路的基本方法。
教学要求:
本章需重点掌握三极管的模型与
特性;并能熟练进行基本放大电路静
态工作点的确定和输入电阻、输出电
阻、电压放大倍数的计算。
半导体BJT
BJT是通过一定的工艺,将两个PN结
接合在一起而构成的器件。 BJT有两种类
型:NPN型和 PNP型。其内部特点是发射
区杂质浓度远大于基区杂质浓度,基区厚
度很小。外部放大条件是发射结正向偏置、
集电结反向偏置。
BJT的结构
当两块不同类型的半导体结合在一起时,
它们的交界处就会形成PN结,因此BJT有两
个PN 结:发射区与基区交界处的PN结称为
发射结,集电区与基区交界处的 PN结称为
集电结,两个PN 结通过很薄的基区联系着。
同样,PNP型与 NPN型相似,特性几乎相同,
只不过各点极端的电压极性和电流流向不同
而已。
N
P
N
e
b
c
e
c
b
NPN型BJT
(a)管芯结构剖面图
(b)表示符号
发射极
基极
集电极
发射区
集电区
基区
BJT的电流分配与放大作用
1. BJT内部载流子的传输过程
为使发射区发射电子,集电区收集电子,
必须具备的条件是:发射结加正向电压(正向
偏置),集电结加反向电压(反向偏置),在
这些外加电压的条件下,管内载流子的传输
将发生下列过程:
(1)发射区向基区注入电子
由于发射结外加正向电压,发射区的多数
载流子电子不断通过发射结扩散到基区,形成
发射极电流E ,其方向与电子流动方向相反。
(2)电子在基区中的扩散和复合
由发射区来的电子注入基区后,在基区靠
近发射结的边界积累起来,形成了一定的浓度
梯度,靠近发射结附近浓度最高,离发射结越
远浓度越小。因此,电子向集电结的方向扩散,
在扩散过程中又与基区中的空穴复合。所以基
极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。
(3) 集电区收集扩散过来的电子
集电极所加的是反向电压,使集电区的
电子和基区的空穴很难通过基电结,但对集
区扩散到集电结的电子有很强的吸引力,使
电子漂移过集电结为基电区所收集,形成集
电极电流c。另外,根据反向结的特性,当
集电结加反向电压时,基区中少数载流子电
子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用
下形成反向漂移电流,其决定于少数载流子
浓度,成为反向饱和电流CBO。