先复习一下PN结中的电流.ppt

双极型晶体管的符号在图的下方给出，发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。 从外表上看两个N区,(或两个P区)是对称的，实际上发射区的掺杂浓度大，集电区掺杂浓度低，且集电结面积大。基区要制造得很薄，其厚度一般在几个微米至几十个微米。 * * 第三章 双极型晶体管的直流特性 内容 3.1 双极晶体管基础 3.2 均匀基区晶体管的电流放大系数 3.3 缓变基区晶体管的电流放大系数 3.4 双极晶体管的直流电流电压方程 3.5双极晶体管的反向特性 3.6 基极电阻 3.1 双极晶体管的基础 由两个相距很近的pn结组成： 分为：npn和pnp两种形式 基区宽度远远小于少子扩散长度 发射区 集电区 基区 发射结 集电结 发射极 集电极 基极 1、双极型晶体管的结构 双极型晶体管的结构示意图如图所示。 它有两种类型:npn型和pnp型。 e-b间的pn结称为发射结(Je) c-b间的pn结称为集电结(Jc) 中间部分称为基区，连上电极称为基极， 用B或b表示（Base）； 一侧称为发射区，电极称为发射极， 用E或e表示（Emitter）； 另一侧称为集电区和集电极， 用C或c表示（Collector）。 两种极性的双极型晶体管 加在各PN 结上的电压为： PNP 管： NPN管： 根据两个结上电压的正负，晶体管可有 4 种工作状态： E 结 ＋ ＋ － － 工　作　状　态 放大状态，用于模拟电路 饱和状态，用于数字电路 截止状态，用于数字电路 倒向放大状态 C 结 － ＋ － ＋ 2、偏压与工作状态 放大状态： 饱和状态： 截止状态： 倒向放大状态： 3、少子分布与能带图 NPN 晶体管在平衡状态下的能带图： EC EF EV N N P 4、NPN 晶体管在 4 种工作状态下的能带图： NPN 晶体管在 4 种工作状态下的能带图： 放大状态： 饱和状态： 截止状态： 倒向放大状态： （1） 基区必须很薄，即WB LB ； 3-2 均匀基区晶体管的放大系数 1、晶体管的放大作用 均匀基区晶体管：基区掺杂为均匀分布。少子在基区中主要作扩散运动，又称为 扩散晶体管。 缓变基区晶体管：基区掺杂近似为指数分布，少子在基区中主要作漂移运动，又称为 漂移晶体管。 要使晶体管区别于两个二极管的串联而具有放大作用，晶体管在结构上必须满足两个基本条件： （2） 发射区的杂质总量远大于基区，当WE 与WB 接近时，即要求 NE NB 。 晶体管放大电路有两种基本类型，即 共基极接法 与 共发射极接法 。 先讨论共基极接法（以PNP 管为例）： B E C B P N P NE NB NC IE IB IC V P区 N区 0 为了理解晶体管中的电流变化情况，先复习一下 PN 结中的电流： 忽略势垒区产生复合电流， 处于放大状态的晶体管内部的各电流成分如下图所示： 从 IE 到 IC ，发生了两部分亏损： InE 与 In r 。 要减小 InE ，就应使NE NB ； 要减小In r ，就应使WB LB 。 定义：发射结正偏，集电结零偏时的 IC 与 IE 之比，称为共基极直流短路电流放大系数，记为α，即： B E C B P N P NE NB NC IE IB IC 共发射极接法： 定义：发射结正偏，集电结零偏时的 IC 与 IB 之比，称为共发射极直流短路电流放大系数，记为β，即： E C B N P IE IB IC P E 根据 ，及 的关系，可得β与α之间有如下关系： 对于一般的晶体管，α= 0.950～0.995，β = 20～200 。 定义：由发射结注入基区的少子电流 IpE 与总的发射极电流IE 之比，称为 注入效率（或 发射效率），记为 ，即： 2、电流放大系数中间参数的定义 定义：基区中到达集电结的少子电流 IpC 与从发射结注入基区的少子电流 IpE 之比， 称为 基区输运系数，记为β*，即： 由于空穴在基区的复合，使 JpC JpE 。 3.基区传输系