电子技术基础 课件 模电 第2章 半导体晶体管及放大电路基础.pptx

第2章半导体晶体管及放大电路基础

晶体管又称半导体三极管、双极性晶体管，简称晶体管晶体管是最重要的一种半导体器件之一，它是组成各种电子电路的核心器件，它的放大作用和开关作用，促使了电子技术的飞跃。2.1晶体管

晶体管图片2.1晶体管

2.1晶体管

（1）NPN型晶体管结构示意图和符号（2）根据使用的半导体材料分为:硅管和锗管（1）根据结构分为:NPN型和PNP型1.晶体管的主要类型2.晶体管的结构2.1.1晶体管的结构与类型2.1晶体管

NNP发射区集电区基区发射极E(e)集电极C(c)发射结JE集电结JC基极B(b)NPN型晶体管结构示意图2.1晶体管

NPN型晶体管符号B(b)E(e)TC(c)NNP发射区集电区基区发射极E(e)集电极C(c)发射结JE集电结JC基极B(b)2.1晶体管

（2）PNP型晶体管结构示意图和符号符号B(b)E(e)TC(c)E(e)发射区集电区基区PPNC(c)B(b)JEJC结构示意图2.1晶体管

集电区EBC发射区基区a.发射区小，掺杂浓度高（3）晶体管的内部结构特点（具有放大作用的内部条件）平面型晶体管的结构示意图2.1晶体管

b.集电区面积大c.基区掺杂浓度很低，且很薄集电区EBC发射区基区2.1晶体管

下面以NPN型管为例说明晶体管的工作原理依据两个PN结的偏置情况放大状态饱和状态截止状态晶体管的工作状态2.1.2晶体管的工作原理2.1晶体管

1.发射结正向偏置、集电结反向偏置——放大状态原理图电路图+–+––+–2.1晶体管

（1）电流关系a.发射区向基区扩散电子形成发射极电流IE发射区向基区扩散电子称扩散到基区的发射区多子为非平衡少子––1)载流子的传输过程2.1晶体管

b.基区向发射区扩散空穴基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子形成空穴电流––2.1晶体管

因为发射区的掺杂浓度远大于基区浓度，空穴电流可忽略不记基区向发射区扩散空穴发射区向基区扩散电子––2.1晶体管

c.基区电子的扩散和复合非平衡少子在基区复合，形成基极电流IBIB非平衡少子向集电结扩散––2.1晶体管

非平衡少子到达集电区d.集电区收集从发射区扩散过来的电子形成发射极电流ICICIB––2.1晶体管

少子漂移形成反向饱和电流ICBOe.集电区、基区少子相互漂移集电区少子空穴向基区漂移ICBO基区少子电子向集电区漂移ICIB––2.1晶体管

发射结回路为输入回路，集电结回路为输出回路基极是两个回路的公共端，称这种接法为共基极接法输入回路输出回路+2)三极管的电流分配––2.1晶体管

定义称为共基极直流电流放大系数ICBOICIB––2.1晶体管

各电极电流之间的关系IE=IC+IBICBOICIB––2.1晶体管

晶体管共射极接法原理图电路图IBICICBO––––2.1晶体管

定义为共射极直流电流放大系数当UCEUBE时，集电结反偏，发射结正偏，晶体管仍工作于放大状态。IBICICBO–––2.1晶体管

各电极电流之间的关系：ICEO称为穿透电流IBICICBO–––2.1晶体管

或的关系与一般情况2.1晶体管

如果?UBE0，那么?IB0，?IC0，?IE0当输入回路电压UBE=UBE+?UBE那么IB=IB+?IBIC=IC+?ICIE=IE+?IE如果?UBE0，那么?IB0，?IC0，?IE03）晶体管的放大作用IBICICBO___2.1晶体管

为共射极交流电流放大系数定义一般可以认为为共基极交流电流放大系数的关系与2.1晶体管

2.发射结正向偏置、集电结正向偏置——饱和状态（2）IC?bIB，IB失去了对IC的控制（1）UCB≤0饱和状态的特点:（3）集电极饱和电压降UCES较小，小功率硅管为0.3~0.5V2.1晶体管

（5）UCE对IC的影响大，当UCE增大，IC将随之增加（4）饱和时集电极电流2.1晶体管

（2）IC=ICBO3.发射结反向偏置、集电结反向偏置——截止状态截止状态的特点:（3）IB=－ICBO（1）IE=02.1晶体管

1.共射极输入特性共射极输入特性三极管共射极接法2.1.3晶体管共射极接法的伏安特性曲线uCE=0VuCE≥1V2.1晶体管

a.输入特性是非线性的，有死区b.当uBE不变，uCE从零增大时，iB将减小输入特性的特点:c.当uCE≥1V，输入特性曲线几乎重合在一起，即uCE对输入特性几乎无影响uCE=0VuCE≥1V2.1晶体管

2.共射极输出特性输出特性曲线饱和区截止区放大区iB