第7讲 BJT工作原理与V-I特性曲线.ppt

4.1.1 BJT结构简介 1.　三极管的构造核心：一块有两个相互联系的PN结单晶；示意图如下: 4.1.1 BJT结构简介 2.　NPN型 4.1.1 BJT结构简介 3.PNP型 外部条件： 发射结正偏，集电结反偏 外部条件： 发射结正偏，集电结反偏 电流分配关系 基极电流传输系数?： 集电极电流放大系数?： 小结 如何判断三极管的三个电极 方法三：模拟万用表测量 作业： P186： 4.1.1 4.1.2 实际上25度，一个典型集成电路中的ＢＥ结在微安级偏置下的结电压更接近0.6Ｖ。注意ｉＢ的数量级。 在恶劣环境下BJT电路的可靠性使得它成为汽车电子仪器中占主要地位的器件，这是一个重要的并且日益发展的领域。 超高频应用，射极耦合逻辑 超高频性能和大电流驱动能力 反向放大，倒置。α在0.01-0.05之间β在0.01-1之间。 掺金工艺使得?值降低，因此几乎没有集成电路采用掺金工艺。 在可比的尺寸和掺杂分布曲线情况下，PNP管的?值要比NPN的要小，这是因为空穴的迁移率要比电子的迁移率小。横向ＰＮＰ管的?值可能小于10，超?管的值可能高达数千。 器件物理是复杂而且不断改进的科学，研究者总是开发新的器件同时改善已有的器件。 是集电结加上一定的反偏电压时，集电区和基区的平衡少子各自向对方飘逸形成的反向电流，它只决定于温度和少数载流子的浓度。在一定温度下，这个反向电流基本上是个常数，所以称为反向饱和电流。小功率硅管小于1微安。 由集电区穿过基区流向发射区的反向饱和电流。穿透电流，小功率硅管小于几微安。 结和极的区别。 ＩＣＢＯ不受发射结电压控制，因而 由于ＰＮ结上的正向电压对电流的控制作用是很灵敏的（指数），因此输入的微小变化就可以相应输出一个大的变化电压。 截止区域有所夸大，对硅管而言，ｉB＝０那条曲线几乎和横轴重合。输出特性曲线上可以求出β值。 * 4.1 BJT 4.3 放大电路的分析方法 4.4 放大电路静态工作点的稳定问题 4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路 4.2 基本共射极放大电路 4.6 组合放大电路* 4.7 放大电路的频率响应* 4.1 半导体三极管BJT 4.1.1 BJT的结构简介 4.1.2 放大状态下BJT的工作原理 4.1.3 BJT的V－I特性曲线 4.1.4 BJT的主要参数 4.1.1 BJT的结构简介 (a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管 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 箭头方向指示了发射结正向偏置情况下的电流的方向 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 　 c b e 　 e b c ? 发射区的掺杂浓度最高； ? 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； ? 基区很薄，一般在1～2微米，且掺杂浓度最低。 结构特点：内部条件 4.1.2 放大状态下BJT的工作原理 管芯结构剖面图 ++ 放大状态下BJT中载流子的传输过程 三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)都参与导电，故称为双极型三极管BJT 。 4.1.2 放大状态下BJT的工作原理 IE=IB+ IC 4.1.2 放大状态下BJT的工作原理 ? 和? 与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关。一般 ? = 0.9?0.99 ，? 1（10-200）。查器件手册或测量。 ? 是所加信号频率的函数，信号频率高到一定程度时， ? 不但数值下降，且产生相移，使? 数值下降到1的信号频率称为特征频率fT。 电流控制器件 共基极放大电路 放大作用 若 ?vI = 20mV 电压放大倍数 使 ?iE = -1 mA， 则 ?iC = ? ?iE = -0.98 mA， ?vO = -?iC? RL = 0.98 V， 当 ? = 0.98 时， 两个条件 （1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。 （2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 思考1：可否用两个二极管相连构成一个三极管？ 思考2：可否将e和c交换使用 思考3：外部条件对PNP管和NPN管各如何实现？ 综上所述，三极管的放大作用，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。 IE=IB+ IC IC=βIB IC=αIE 一组公式 e c b N P N 　 c b e N P P 三极管的三种组态 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示； 共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示； BJT的三种组态 4