文档介绍：4章双极结型三极管及放大电路基础
半导体三极管
基本放大电路
半导体三极管
频率:
高频管、低频管
功率:
材料:
小、中、大功率管
硅管、锗管
类型:
NPN型、PNP型
半导体三极管是具有电流放大功能的元件
晶体三极管的结构
发射结
集电结
基极
发射极
集电极
晶体三极管是由两个PN结组成的
发射区
基区
集电区
三极管电流分配
半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。
在放大工作状态:
发射结加正向电压,集电结加反向电压。
三极的工作原理
发射结加正偏时,从发射区将有大量的电子向基区扩散,形成的电流为IEN。
从基区向发射区也有空穴的扩散运动,但其数量小,形成的电流为IEP。(这是因为发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。)
进入基区的电子流因基区的空穴浓度低,被复合的机会较少。又因基区很薄,在集电结反偏电压的作用下,电子在基区停留的时间很短,很快就运动到了集电结的边上,进入集电结的结电场区域,被集电极所收集,。在基区被复合的电子形成的电流是 IBN。
另外因集电结反偏,使集电结区的少子形成漂移电流ICBO。
很小的基极电流IB,就可以控制较大的集电极电流IC,从而实现了放大作用。
三极管的电流关系
共集电极接法:集电极作为公共端;
共基极接法:基极作为公共端。
共发射极接法:发射极作为公共端;
各极电流之间的关系式
共基极电流传输系数。
因ICBO较小,所以
又因则,IC≈IE
因ICEO较小,所以
共发射极电流放大系数。
IE =IC+IB
>>1
三极管的放大作用
发射结外加电压
~
~
~
半导体三极管的特性曲线
iB是输入电流,vBE是加在B、E两极间的输电压。
输入特性曲线— iB=f(vBE) vCE= 常数
共发射极接法的输入特性曲线其中vCE=0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线,当vCE≥1V时, vCB= vCE - vBE>0,集电结已进入反偏状态,开始收集电子,且基区复合减少, IC / IB 增大,特性曲线将向右稍微移动一些。但vCE再增加时,曲线右移很不明显。
导通电压
锗管 ~
硅管 ~
输出特性曲线— iC=f(vCE) iB= 常数
iC是输出电流,vCE是输出电压。
⑴放大区:
发射结正偏、集电结反偏
⑵截止区:
IB=0以下的区域。
⑶饱和区:
发射结和集电结均为正偏。
IC随着VCE的变化而迅速变化。
工程上以VCE=。
V左右(硅管) 。
发射结和集电结均为反偏。
动画2-2