半导体三极管及放大电路基础模电讲义研讨.ppt

3-1 半导体三极管（BJT） 3.1. 1 BJT 的结构简介 ? 在一块半导体基片上制作两个相关的PN结而成的BJT(晶体管) ? PNP型和NPN型。 ? 小、中、大功率管， ? 低、高频管. ? 制造时满足内部条件: 发射区参杂浓度高, 基区和集电区参杂低,基区薄, 集电区面积比发射区大。 ? 发射极箭头方向表示晶体管的发射结正向偏置时，管子发射极电流的实际流向。 晶体管有两个结：发射结和集电结。 3个区：发射区、基区、集电区。 3个极：发射极、基极、集电极。 3. 1. 2 BJT 的电流分配及放大作用 1. 内部载流子的传输过程 ? 晶体管的放大作用是通过内部载流子的传输和控制作用实现的，即发射区向基区注入载流子，基区传输和控制载流子，集电区收集载流子。为此，必须满足内部及外部条件。 ? 内部条件：发射区掺杂多，载流子浓度高；基区掺杂少载流子浓度低而且薄；集电结面积大。 ? 外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 图 3.1.4 表示NPN管的一种接法，叫做共基连接，其中VCCVEE，并满足上述两个条件。以图 3.1.4(a)为例说明内部载流子的传输过程。 2. 电流分配关系 ? 发射极的总电流与发射结的电压 成指数关系 (3.1.1) ? 共基电流放大系数 , (3.1.2) ? (3.1.3) ? 由此可导出 (3.1.4) 称为共射电流放大系数，一般为几十至几百。 3. 放大作用 则 输出变化电压 电压增益 综上所述，可以归纳下面两点： （1） BJT 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。为了保证这一传输过程，必须满足外部和内部条件。 内部条件: 发射区的杂质浓度远大于基区，基区厚度小。 外部条件: 发射结要正向偏置，集电结反向偏置 。 4. 共射极连接方式 构成放大电路时, 晶体管3个电极中，一个作为放大电路输入端,一个作为输出端 , 另一个作为输入、输出回路公共端。 根据输入、输出回路公共端的不同，BJT放大电路有3种基本接法(或组态)：共射、共集、共基。 ? 共基：e — 入 ， c— 出， b—公共; ? 共射：b — 入 ， c —出， e—公共; ?共集：b — 入 ， e — 出， c— 公共 ? 特点 (1) 具有电流 放大作用 输入变化信号引起的相应基极电流和集电极电流的变化量 的比值为 (2) 具有电压放大作用 (3) 反相放大 输出电压 ?vo 与 输入电压 ?vi 反相 , 即相位相差180o 。 3.1.3 特性曲线 3.1.4 主要参数 1. 电流放大系数 和 2. 极间反向电流 其值很小 , 但与 温度有关 。 3. 极限参数 作业 3.1. 1 3.