补充-半导体器件基础-课堂2全解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * 电路与电子线路基础 电路部分 电路与电子线路基础 电路部分 * 1.3　双极型晶体管(BJT) 　又称半导体三极管、晶体三极管，或简称晶体管。 (Bipolar Junction Transistor) 　两种类型：NPN 型和 PNP 型。 图 三极管结构示意图和符号　　NPN 型 e c b 符号 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 集电极 c 基极 b 发射极 e N N P 电路与电子线路基础 电路部分 * 集电区 集电结 基区 发射结 发射区 集电极 c 发射极 e 基极 b 　 　 c b e 符号 N N P P N 图 　三极管结构示意图和符号　(b)PNP 型 电路与电子线路基础 电路部分 * 1.3.1　晶体管的电流放大作用 VCC Rb + VBB T IC IB C2 Rc 共发射极接法 ~ ?UI _ 电路与电子线路基础 电路部分 * 1.3.1　晶体管的电流放大作用 以 NPN 型三极管为例讨论 c N N P e b b e c 表面看 　　三极管若实现放大，必须从三极管内部结构和外部所加电源的极性来保证。 　不具备放大作用 电路与电子线路基础 电路部分 * 三极管内部结构要求： N N P e b c 　　1. 发射区高掺杂。 　　2. 基区做得很薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。 　　三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态，而集电结处于反向偏置状态。 3. 集电结面积大。 电路与电子线路基础 电路部分 * b e c Rc Rb 一、晶体管内部载流子的运动 I E IB 发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流 　　发射区的电子越过发射结扩散到基区，基区的空穴扩散到发射区—形成发射极电流 IE (基区多子数目较少，空穴电流可忽略)。 2. 扩散到基区的自由电子与　空穴的复合运动形成基极　电流　 　电子到达基区，少数与空穴复　合形成基极电流 Ibn，复合掉的　空穴由 VBB 补充。 多数电子在基区继续扩散，到达集电结的一侧。 晶体管内部载流子的运动 电路与电子线路基础 电路部分 * b e c I E I B Rc Rb 3.集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流Ic 　 集电结反偏，有利于收集基区扩散过来的电子而形成集电极电流 Icn。 其能量来自外接电源 VCC 。 I C 另外，集电区和基区的少子在外电场的作用下将进行漂移运动而形成反向饱和电流，用ICBO表示。 ICBO 晶体管内部载流子的运动 电路与电子线路基础 电路部分 * b e c e Rc Rb 二、晶体管的电流分配关系 IEp ICBO IE IC IB IEn IBn ICn IC = ICn + ICBO IE= IEn+ IEp = ICn + IBn + IEp IE =IC+IB 图 、 晶体管内部载流子的运动与外部电流 IB=IEp+ IBn－ICBO ~ IBn－ICBO ~ 集电极反向饱和电流 电路与电子线路基础 电路部分 * 三、晶体管的共射电流放大系数 ICBO 称反向饱和电流 ICEO 称穿透电流 1、共射直流电流放大系数 2、共射交流电流放大系数 VCC Rb + VBB C1 T IC IB C2 Rc + 共发射极接法 其含义是：基区每复合一个电子，则有 个电子扩散到集电区去 整理可得： 电路与电子线路基础 电路部分 * 3、共基直流电流放大系数 或 4、共基交流电流放大系数 　　直流参数 与交流参数 ?、 ? 的含义是不同的，但是，对于大多数三极管来说，? 与b， ? 与a 的数值却差别不大，计算中，可不将它们严格区分。 5. ?与?的关系　 IC IE + C2 + C1 VEE Re VCC Rc 共基极接法 电路与电子线路基础 电路部分 * 1.3.3 晶体管的共射特性曲线 uCE = 0V uBE /V iB=f(uBE)? UCE=const (2) 当uCE≥1V时， uCB= uCE - uBE0，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，在同样的uBE下 IB减小，特性曲线右移。 (1) 当uCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 一. 输入特性曲线 uCE = 0V uCE ? 1V uBE /V + -