双极型晶体管和基本放大电路.pptxVIP

双极型晶体管和基本放大电路第1页/共129页第2页/共129页第2章 双极型晶体三极管 和基本放大电路2.1双极型晶体三极管2.2晶体管放大电路的性能指标和工作原理2.3晶体管放大电路的图解分析法2.4等效电路分析法2.5其他基本放大电路第3页/共129页第2章 双极型晶体三极管 和基本放大电路思考：2-1 2-16习题：2-4 2-7 2-8 2-10 2-12 2-14 2-17 2-19 2-24 2-25第4页/共129页本章的重点与难点本章所讲述的基本概念、基本电路和基本分析方法是学习后面各章的基础。重点: 双极型晶体管的特性;放大的概念;放大电路的主要指标参数;基本放大电路和放大电路的分析方法。包括共射、共集、共基放大电路的组成、工作原理、静态和动态分析计算。第5页/共129页本章的重点与难点难点:有关放大、动态和静态、等效电路等概念的建立;电路能否放大的判断；各种基本放大电路的性能分析。而这些问题对于学好本课程至关重要。 第6页/共129页2.1双极型晶体三极管2.1.1双极型晶体三极管的结构及类型 在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，三个区分别叫发射区、基区和集电区。 按照掺杂方式的不同分为NPN型和PNP型两种类型。 引出的三个电极分别为：发射极e 、基极b和集电极c。 基区和集电区形成集电结，发射区和基区形成发射结。第7页/共129页cbe符号NPN型晶体三极管集电极c集电区集电结基极bN箭头方向代表PN结的正向。基区P发射结N发射区发射极e结构示意图第8页/共129页集电极c集电区cP基极b集电结b基区N发射结Pe发射区符号发射极e结构示意图PNP型晶体三极管为了实现电流的控制和放大作用，晶体管的三个区在结构尺寸和掺杂浓度上有很大的不同。第9页/共129页2.1.2 晶体管中的电流控制作用UBE ? Uon 且UCE ? UBE(发射结正向偏置且集电结反向偏置)（以NPN型为例说明）１. 两个PN结无外加电压IBRcVCCIC 载流子运动处于动平衡，净电流为零。cbeRB２. 发射结加正向电压， 集电结加反向电压IEVBB公共端第10页/共129页IE3.电流控制作用及其实现条件（1）电流控制作用1）发射区向基区注入电子cICICN 发射区（e区）的多子电子通过发射结扩散到基区（b区），形成扩散电流IEN；同时基区（b区）的多子空穴扩散到发射区（e区），形成扩散电流IEP。二者实际方向相同。ICBOIBRCI?BbIEPVCCRBIENeVBB第11页/共129页IE1）发射区向基区注入电子cIC发射极电流: IE= IEN+ IEP≈ IEN 。（多子形成的扩散电流）ICNICBOIBRCI?BbIEP 电源负极向发射区补充电子形成发射极电流IE。VCCRBIENeVBB第12页/共129页IE2）电子在基区的扩散与复合 发射区（e区）的电子注入基区（b区）后，小部分在基区（b区）被复合（ I?B )。（基区的浓度低）cICICNICBOIBRCI?Bb VBB正极拉走电子，补充被复合的空穴，形成 IB 。（不是 I?B ，因为还有少子的漂移电流ICBO）IEPVCCRBIENeVBB第13页/共129页IE3）电子被集电极收集的情况 发射区的电子大部分通过基区往集电区（c区）扩散。（集电结电压反向，增强了少子的漂移，基区的少子是电子）cICICNICBOIBRCI?BbIEP 到达集电结边界的电子被集电结电场吸引进入集电区（c区），记作 ICN= IEN－ I?B 。VCCRBIENeVBB第14页/共129页cICICNICBOIBRCI?BbIEPVCCRBIENeIEVBB集电结反向饱和电流 由于集电结反偏，所以有少子形成的漂移电流ICBO。 ICBO是基区和集电区的少子（平衡少子）在集电区与基区漂移运动形成的电流。 通常认为是发射极开路时，b-c间的反向饱和电流。第15页/共129页IE晶体管的电流分配关系cICICNIE = IEN+ IEPICBOIBIC = ICN+ ICBORCI?BbIB = I?B+ IEP – ICBO IEPVCCIEP很小，可忽略。RBIEN 从外部看 IE = IC+ IBeVBB第16页/共129页 集电区收集的电子数与发射区发射电子数的比值定义为?（共基直流电流放大系数）共基直流电流放大系数 发射区发射的总电子数，绝大部分被集电区收集，极少部分在基区与空穴复合。IE= IEN+ IEP≈ IEN第17页/共129页共射直流电流放大系数?(I?B为在基区复合掉的电子数)令 ?是到达集电区的电子数和在基区中复合的电子数之比。由生产工艺确定（称共射直流电流放大系数）。 可以看出，通过