模拟电路-ch05-双极结型三极管课件.ppt

华中科技大学 张林1 5 双极结型三极管及其放大电路5.1 BJT5.2 基本共射极放大电路5.3 BJT放大电路的分析方法5.4 BJT放大电路静态工作点的稳定问题5.5 共集电极放大电路和共基极放大电路5.6 FET和BJT及其基本放大电路性能的比较5.7 多级放大电路5.8 光电三极管华中科技大学 张林25.1 BJT5.1.1 BJT的结构简介5.1.2 放大状态下BJT的工作原理5.1.3 BJT的V-I 特性曲线5.1.4 BJT的主要参数5.1.5 温度对BJT参数及特性的影响3华中科技大学 张林5.1.1 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4华中科技大学 张林5.1.1 BJT的结构简介5华中科技大学 张林5.1.1 BJT的结构简介 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。NPN 型 PNP 型 6华中科技大学 张林5.1.1 BJT的结构简介o 结构特点：o 发射区的掺杂浓度最高；o 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；o 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。o 集成电路中典型NPN 型BJT 的截面图7华中科技大学 张林载流子的传输过程5.1.2 放大状态下BJT的工作原理o 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。o 外部条件：发射结正偏o 集电结反偏o1.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=ICN+ICBOIE=IB+IC8华中科技大学 张林载流子的传输过程o2.电流分配关系根据传输过程可知 IC=InC+ICBO通常 IC ICBO 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+IC9华中科技大学 张林 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且令ICEO=(1+)ICBO（穿透电流）o2.电流分配关系10华中科技大学 张林o3.三极管的三种组态共集电极接法，集电极作为公共电极，简称CC。共基极接法，基极作为公共电极，简称CB；共发射极接法，发射极作为公共电极，简称CE；iEiCiBiCiBiEiC=iEiC=iBiE=(1+)iB输出口输入口输出口输入口输出口输入口11华中科技大学 张林5.1.2 放大状态下BJT的工作原理 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。12华中科技大学 张林5.1.3 BJT的 I-V 特性曲线+-bce共射极放大电路VBBVCCvBEiCiB+-vCE iB=f(vBE)vCE=const(2)当vCE1V 时，vCB=vCE-vBE0，集电结已进入反偏状态，收集载流子能力增强，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。(1)当vCE=0V 时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。1.输入特性曲线（以共射极放大电路为例）