模电 半导体三极管和场效应管.ppt

第5章 半导体三极管和场效应管及其应用 温度对三极管参数的影响 （1）对β的影响： 三极管的β随温度的升高将增大，温度每上升l℃，β值约增大0.5～1％，其结果是在相同的IB情况下，集电极电流IC随温度上升而增大。 （2）对反向饱和电流ICEO的影响： ICEO是由少数载流子漂移运动形成的，它与环境温度关系很大，ICEO随温度上升会急剧增加。温度上升10℃，ICEO将增加一倍。由于硅管的ICEO很小，所以，温度对硅管ICEO的影响不大。 （3）对发射结电压ube的影响： 和二极管的正向特性一样，温度上升1℃，ube将下降2～2.5mV。 使用中应采取相应的措施克服温度的影响。 例题 5.2 共射极电压放大器 5.2.1 电路的组成 １、三极管T的作用：用于电流放大。 3、Rc作为集电极负载电阻，并将集电极电流的变化转换为电压变化输出。 4、基极电源VBB和基极电阻Rb：使三极管发射结正偏。 2、Vcc为集电极回路电源，为输出信号提供能量，使三极管集电结反偏。 ５、隔直、耦合电容Cb1,Cb2:隔直通交，隔离信号源和负载对三极管的静态偏置的影响，并让交流信号顺利通过。 共射极基本放大电路的工作过程 重要概念： 静态工作点 交直流共存 信号传输过程 放大的实质 共射极放大电路的简化 5.2.2 放大电路的图解分析法 1、 静态工作点的确定 我们把放大电路未加入交流输入信号uS时的状态称为静态，此时电路的电压（电流）值称为静态值，可用IBQ、ICQ、UCEQ表示。这些值在特性曲线上确定一点，这一点就称为Q点。 1）近似估算Q点 （1）作出电路的V-I特性 （2）作出直流负载线 （3）交点确定Q点（UCEQ，ICQ） 2）用图解法确定Q点 令iC=0，得uCE=VCC 令uCE=0，得iC=VCC/RC 直流负载线 2. 动态工作情况图解分析 1、放大电路在接入正弦信号时的工作情况 （1）根据ui在输入特性曲线上求iB （2）根据iB在输出特性曲线上求iC和vCE 2、交流负载线 电路原理图 交流等效电路图 （1）画交流通路 （2）计算交流负载电阻的阻值 接入负载电阻RL以后的交流分析 可见，交流负载线要比直流负载线更陡一些。交流负载线与直流负载线都要经过Q点。 （3）画交流负载线 只要作过Q（UCEQ，ICQ）和uCEM（uCEM，0）的直线即可 ICQ = 1.5mA ，RL′= 2k?， Q点太低, 太小， 输出电压电流产生截止失真, 上峰切掉 截止失真 Q点太高, 太大， 输出电压电流产生饱和失真, 下峰切掉 饱和失真 合适的静态工作点是电路实现不失真放大的必要条件 值得思考的几个问题： 1、若电路的静态工作点移到Q’点，静态参数如何变？最大不失真输出电压=？ Q’ 2、若输入电压足够大，工作点在Q 和Q’点，输出电压失真情况一样吗？为什么？ 3、为了获得最大不失真电压，Q点应如何设置？ 饱和压降VCES → Ⅰ BQ ↓ Ⅰ CQ UCEQ + - UBEQ + - 5.2.3微变等效电路分析法 1、直流分析: Q点的估算 假设 =0.7V Q Q Q 根据 又因为 所以 得 及 2、晶体管的微变等效电路 当放大电路的输入信号较小(微变),并且Q点选择恰当时,可以把 晶体管等效为线性电路,即微变等效电路。利用晶体管的微变等 效电路进行电路分析的方法就是微变等效电路分析法。 晶体管在低频工作时的微变等效电路为: 其中 没有特别说明时, 取值为300欧姆 注意公式中的各个量的单位 * * * * * 5.1.1 基本结构和类型 B E C N N P 基极 发射极 集电极 NPN型 PNP型 5.1 半导体三极管的基本结构 一、结构 基极 P N P B C E B 发射极 集电极 二、类型 PNP型和NPN型； 硅管和锗管； 大功率管和小功率管； 高频管和低频管。 B E C N N P 基区：较薄，掺杂浓度低 集电区：面积较大 发射区： 掺杂浓度较高 发射结 集电结 集电极 基极 发射极 B E C N N P EB RB EC IE 基区空穴向发射区的扩散可忽略。 IBE 进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE 发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。 5.1.2 三极管的电流放大作用 B E C N N P EB RB EC IE 集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。 ICBO IC=ICE+ICBO?ICE IBE ICE 从基区扩散来的多数电子，漂移进入集电结而被收集，形成ICE。 一、载流子传输过程 发射