半导体三极管（BJT）课件.ppt

此處說明電壓電流等為什麽用相量形式.*半導體三極管（BJT）3.1.1BJT結構簡介三極管的構造核心：一塊有兩個相互聯繫的PN結單晶；示意圖如下發射區發射極，用E或e表示（Emitter）發射結(Je)基極，用B或b表示（Base）集電極，用C或c表示（Collector）集電區基區集電結(Jc)兩種類型的三極管兩種BJT類型NPN型和PNP型及其符號3.1.1BJT簡介BJT製造工藝：合金法、擴散法按材料：矽三極管、鍺三極管按用途：高頻管、低頻管、功率管、開關管(國標)：國產三極管的命名方案3.1.1BJT簡介BJT的分類BJT的外形圖3.1.2BJT的電流分配與放大原理結構特點：?發射區的摻雜濃度最高；?集電區摻雜濃度低於發射區，且面積大；?基區很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。管芯結構剖面圖三極管的放大原理歸結為外部條件：發射結正偏，集電結反偏內部機制：載流子傳輸發射區：發射載流子（IE）基區：載流子複合（IB’）與擴散集電區：收集擴散載流子（InC）並存在反向漂移電流（ICBO）載流子的傳輸過程3.1.2BJT的電流分配與放大原理1.內部載流子的傳輸過程以上看出，三極管內有兩種載流子(自由電子和空穴)都參與導電，故稱為雙極型三極管。或BJT(BipolarJunctionTransistor)。（以NPN為例）載流子的傳輸過程通常inCICBO?為電流放大係數，與管子的結構尺寸和摻雜濃度有關，一般?=0.9?0.992.電流分配關係3.1.2BJT的電流分配與放大原理iC=inC+ICBOiB=iB’-ICBOiE=iB+iC（1）三個電極電流總關係（2）基極電流傳輸係數?由?是另一個電流放大係數，同樣，它也與管子的結構尺寸和摻雜濃度有關。一般?1可得3.1.2BJT的電流分配與放大原理和所以（3）集電極電流放大係數?（3）共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示;（2）共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示。（1）共發射極接法，發射極作為公共電極，用CE表示；BJT的三種組態3.三極管的三種電路組態（原型電路）3.1.2BJT的電流分配與放大原理電壓增益（電壓放大倍數）電流增益互阻增益互導增益信號源負載3.放大作用簡釋

（1）模擬信號的放大（補1.2.1）3.1.2BJT的電流分配與放大原理若?vI=20mV使當則電壓放大倍數IB?iE=-1mA，?iC=??iE=-0.98mA，?vO=-?iC?RL=0.98V，?=0.98時，（2）共基極放大3.1.2BJT的電流分配與放大原理RLecb1k?共基極放大電路VEEVCCVEBIEIC+-?vI+?vEB?vO+-+?iC+?iEIB+?iB+-+-bceRL1k?共射極放大電路共射極放大電路VBBVCCVBEIBIEIC?vI+?vBE?vO+-+?iC+?iE+?iB?vI=20mV設若則電壓放大倍數?iB=20uA?vO=-?iC?RL=-0.98V?=0.98使（3）共射極放大3.1.2BJT的電流分配與放大原理兩個條件（1）內部條件：發射區雜質濃度遠大於基區雜質濃度，且基區很薄。（2）外部條件：發射結正向偏置，集電結反向偏置。思考1：可否用兩個二極體相連構成一個三極管？思考2：可否將e和c交換使用思考2：外部條件對PNP管和NPN管各如何實現？IE=IB+ICIC=βIBIC=αIE綜上所述，三極管的放大作用，是依靠它的發射極電流能夠通過基區傳輸，然後到達集電極而實現的。3.1.2BJT的電流分配與放大原理一組公式+-bce共射放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCEiB=f(vBE)?vCE=const(2)當VCE≥1V時，集電結進入反偏狀態（∵VCB=VCE–VBE0）；集電結收集電子，使基區複合減少，達到相同的IB需要更大VBE，表現為特性曲線右移。這是正常使用狀態vCE=0VvCE=0VvCE?1V(1)當VCE=0V時，相當於C和E短接