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第二章
半导体三极管
模拟电子技术基础
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一、BJT的结构简介:
BJT常称晶体管,种类很多,但从外形看,BJT都有三个电极。
根据结构不同,BJT可分成两种类型:NPN型和PNP型。
结构上可分成:
三个区域:基区、发射区、集电区。
三个电极:从三个区各自接出的一根引线就是BJT的三个电极,它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c。
两个PN结:发射结、集电结。
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制造工艺:
(1)发射区比基区、集电区掺杂浓度大。
(2)集电结面积比发射区的大。
(3)基区薄(几um——几十um),高频几um,低频几十um
因此发射区、集电区并不是对称的。
一、BJT的结构简介:
PNP型三极管的结构
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二、BJT的电流分配与放大作用:
:
使发射区发射电子,集电区收集电子,必须具备的条件是:
        (正向偏置):Vbe>0
N
N
P
VBB
RB
VCC
RC
(反向偏置):Vbc<0
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ICBO
ICN
IC=ICN+ICBO ICN
IE = IEN+ IEP
IEP
IEN
N
N
P
VCC
RC
VBB
RB
IB
IBN
(1)发射区向基区注入电子:
发射区的多数载流子扩散到基区,形成电流IEN
基区空穴也扩散到发射区形成电流IEP
总发射极电流 IE= IEN+IEP
IE ≈IEN
三极管内部载流子的运动
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N
N
P
VBB
RB
VCC
IE = IEN+ IEP
ICBO
ICN
IC=ICN+ICBO ICN
IEP
RC
IBN
IEN
IB
三极管内部载流子的运动
(2)集电区收集扩散过来的电子:
集电结所加的是反向电压,可使电子很快地漂移过集电结为集电区所收集,。
集电极电流 IC=ICN+ ICBO ≈ICN
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三极管内部载流子的运动
N
N
P
VBB
RB
VCC
IE = IEN+ IEP
ICBO
ICN
IC=ICN+ICBO ICN
IEP
RC
IBN
IEN
IB
(3)电子在基区中的扩散与复合
电子在扩散过程中又会与基区中的空穴复合形成电流IBN。
基区和集电区的少子都要向对方漂移,形成一个反向饱和电流ICBO ,受温度影响很大。
IB=IEP +ICN2 –ICBO
= IEP +IBN –ICBO
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:
IE= IEN+IEP≈IEN
IB=IBN +IEP -ICBO≈IBN-ICBO ≈IBN
IC=ICN+ ICBO ≈ICN
IE=IC +IB
N
N
P
VBB
RB
VCC
IE = IEN+ IEP
ICBO
ICN
IC=ICN+ICBO ICN
IEP
RC
IBN
IEN
IB
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各极电流之间关系式
共基极连接时输出电流Ic受输入电流Ib控制的电流传输方程。式中, mon Base Current),1的能力。显然,其值恒小于1,但十分接近于1,,且在IE的大变化范围内几乎保持恒值。通常ICBO很小,对于硅管,其值为(10-9-10-16)A,一般可忽略,因而电流传输方程可简化为
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各极电流之间关系式
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