低频电子线路 课件 绝对珍藏 5.pptx

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1、低频电子线路低频电子线路刘志军信息科学与工程学院2021/9/121低频电子线路上节课内容回顾上节课内容回顾1.2.5 晶体二极管及其基本电路1.2.6 二极管基本应用电路1.2.7 其他二极管简介2021/9/122低频电子线路本节课内容双极型晶体三极管双极型晶体管的导电原理晶体管电流分配关系和放大作用晶体三极管的放大作用2021/9/123低频电子线路1.3双极型晶体三极管Bipolar Junction Transistor 缩写BJT简称晶体管晶体管或三极管三极管双极型双极型 器件两种载流子两种载流子（多子、少子多子、少子）2021/9/124低频电子线路结构和符号表示（图）2021/

2、9/125低频电子线路文字符号:新符号新符号：V（单符号）VT(双符号)原符号原符号：BGT2021/9/126低频电子线路解释三个电极三个电极发射极，基极，集电极发射极箭头方向箭头方向是指实际电流方向三个区三个区发射区(高掺杂高掺杂)，基区(很窄很窄)，集电区两个两个PNPN结结发射结(eb结),集电结(cb结)2021/9/127低频电子线路1.3.1双极型晶体管的导电原理双极型晶体管工作-是依靠管子内部“非平衡载流子”的传输作用。2021/9/128低频电子线路晶体管主要功能:晶体管具有的能力电流控制（currentcontrol）电 流 放 大（current amplify）2021

3、/9/129低频电子线路内部机理晶体管工作的内部机理：-“非平衡载流子”的传输2021/9/1210低频电子线路非平衡载流子传输三步曲(以NPN为例)发射区向基区的多子注入(扩散运动）为主基区的复合和继续扩散集电结对非平衡载流子的收集作用（漂移为主）2021/9/1211低频电子线路晶体管内部工作原理（图）2021/9/1212低频电子线路晶体管工作条件内部条件发射区高掺杂(故管子e、c极不能互换)基区很薄(几个m)外部条件发射结(eb结)正偏集电结(cb结)反偏2021/9/1213低频电子线路在发射结处以NPN为例。ebeb结正偏结正偏，扩散运动扩散运动 漂移运动漂移运动。发射区和基区多子

4、（电子和空穴）的相互注入。但发射区发射区（e e区）高掺杂区）高掺杂，向P区的多子多子扩散扩散（电子）为主（IEn）,另有P区向N区的多子（空穴）扩散，故相互注入是不对称的。扩散(IEP)可忽略。以上构成了发射结电流的主体。2021/9/1214低频电子线路在基区内基区很薄基区很薄。一部分(N区扩散到P区的）不平衡载流子不平衡载流子（电子）（电子）与基区内的空穴（多子）的复复合合运动（复合电流复合电流I IBnBn）。大多数不平衡载流子连续扩散到cb结边缘处。以上构成了基极电流（基极电流（I IBnBn）的主体。2021/9/1215低频电子线路在集电结处集电结反偏集电结反偏。故漂移运动扩散运

5、动漂移运动扩散运动。集电结（自建电场自建电场）对非平衡载流子（电子）的强烈吸引作用(收集作用收集作用）形成Icn1。另外有基区和集电区本身的少子漂移少子漂移（电子和空穴）（电子和空穴），ICP+ICN2=ICB0，形成反反向饱和漏电流。向饱和漏电流。2021/9/1216低频电子线路电流连续内部载流子（非平衡载流子为主体）的连续运动使得外电路（闭合回路）电流连续电流连续。2021/9/1217低频电子线路电流关系发射极电流发射极电流IE=IEn+IEpIEn(IEnIEp)其中，Ien-多子扩散电流多子扩散电流（电子）Iep-多子扩散电流多子扩散电流（空穴）2021/9/1218低频电子线路电

6、流关系基极电流基极电流IB=IBn+IEP(ICp+ICn2)=IBn+IEP ICBO IBnBn ICBO IBnICBO-反向饱和漏电流反向饱和漏电流2021/9/1219低频电子线路电流关系集电极电流集电极电流IC=ICn1+(Icp+Icn2)=Icn1+ICBOIcn1Icn1-集电结收集非平衡载流子电流集电结收集非平衡载流子电流Icn2-集电结少子漂移电流集电结少子漂移电流2021/9/1220低频电子线路外电路电流IE=IB+IC-可以视为结点关系（结点关系（KCL）ICIBIECEB2021/9/1221低频电子线路1.3.2 晶体管电流分配关系和放大作用晶体管电流分配关系和

7、放大作用晶体管各个电极流过的电流，有一定的比例关系和相对的控制作一定的比例关系和相对的控制作用用。由于放大器的组态不同，可以形成电流电流“放大放大”的效果。2021/9/1222低频电子线路晶体管电流分配关系晶体管各极电流保持一个固定的比例关系。2021/9/1223低频电子线路共基极直流电流放大系数=Icn1/IE=(ICICBO)/IEIC/IE表示IC与IE的比例关系。一般为 0.950.99。IC=IE+ICBOIE2021/9/1224低频电子线路共发射极直流电流放大系数由IEIBIC和ICIEICBOICIEIB（ICICBO）/IBIC/ICBO/IBIC/ICICBO/IBIC

8、（1/1）ICBO/IB2021/9/1225低频电子线路共发射极直流电流放大系数由以上推导可得：ICICBO/（1IB/（1令/（1）ICIBICBO（1）IBICEOIB其中/（1）2021/9/1226低频电子线路共发射极直流电流放大系数称为共射直流电流放大系数表示IC与IB的比例关系IC/IBIcn/IBn2021/9/1227低频电子线路穿透电流ICEOICBO（1）ICBO ICEO2021/9/1228低频电子线路电流关系ICIBIEIBICIBIBIB（1）IC电流是IB电流的倍。IE电流是IB电流的（1）倍。2021/9/1229低频电子线路电流关系 IC IEIB2021/

9、9/1230低频电子线路晶体三极管的放大作用重申晶体管放大重申晶体管放大(正向受控)的-两个重要条件：内部条件内部条件：e区高掺杂高掺杂,b区很很 窄窄。外部条件外部条件：eb结正偏置正偏置,cb结反偏置反偏置。2021/9/1231低频电子线路偏置要求对NPNNPN管管 要求要求VCVBVE VC VEVB2021/9/1232低频电子线路偏置要求对PNPPNP管管 要求要求VCVBVE VC VEVB2021/9/1233低频电子线路（1）共基放大组态（CB）共基（共基（Common BaseCommon Base）放大组态：）放大组态：-是是 放大电路放大电路 的一种形式。的一种形式。2

10、021/9/1234低频电子线路共基组态放大电路（图）2021/9/1235低频电子线路共基组态放大电路共基组态信号流向信号流向：“e e 进进 c c 出出”公共端是公共端是 b b2021/9/1236低频电子线路共基放大组态（CB）发射结正偏发射结正偏 vBE =VBE+vi 集电结反偏集电结反偏 vCB =VCB+v02021/9/1237低频电子线路共基放大组态（CB）电压增益电压增益AV=v0/vi=iCRC/iErebRC/reb式中=iC/iE=ic/ie是共基交流电流传输系数共基交流电流传输系数2021/9/1238低频电子线路本例中若RC=1k，reb=50，=0.98,则

11、AV=0.98(1000/50)=19.6若Vi=10mV,Vo=AVVi=19.610mV=196mV=0.196V2021/9/1239低频电子线路（2）共射放大组态（CE）共射共射（Common EmitterCommon Emitter）放大放大组态组态（CE）也是放大电路的一种形式。2021/9/1240低频电子线路共射组态放大电路（图）2021/9/1241低频电子线路共射组态放大电路共射组态放大电路信号流向信号流向：“b b 进进 c c 出出”公共端是公共端是 e e2021/9/1242低频电子线路共射放大组态（CE）电源VBB保证发射结正偏发射结正偏vBE=VBE+vi电源

12、VCC保证集电结反偏集电结反偏vCB=VCB+v02021/9/1243低频电子线路共射放大组态（CE）电压增益电压增益AV=v0/vi=iCRC/iBrbeiBRC/iBrbe=RC/rbe式中=iC/iB=ic/ib是共射交流电流传输系数共射交流电流传输系数2021/9/1244低频电子线路本例中若RC=1k,rbe=100,=20,则AV=20(1000/100)=200若Vi=10mV,则Vo=AVVi=20010mV=2000mV=2V2021/9/1245低频电子线路三种放大组态晶体管放大电路有三种电路形式共射（CE）共集（CC）共基（CB）2021/9/1246低频电子线路三种放

13、大组态（图）2021/9/1247低频电子线路电路特点均是针对信号（交流）信号（交流）而言。信号流向信号流向：C E:b C E:b 进进 c c 出出 CC:b CC:b 进进 e e 出出 C B:e C B:e 进进 c c 出出2021/9/1248低频电子线路电路特点输入回路输入回路（接信号源，加入信号）输出回路输出回路（接负载，取出信号）公共端（地）公共端（地）（介于输入、输出之间）C E C E 共射，（共射，（E E）接地接地 CC CC 共集，（共集，（C C）接地）接地 C B C B 共基，（共基，（B B）接地）接地 2021/9/1249低频电子线路作业1-13，1-14，1-15，1-18。2021/9/1250低频电子线路预习下节课内容1.3.3双极型晶体管的伏安特性曲线1.3.4三极管主要参数1.8晶体管命名法2021/9/1251低频电子线路本小节结束（152）谢谢！谢谢！2021/9/1252低频电子线路2021/9/1253低频电子线路2021/9/1254低频电子线路