晶体管及其小信号放大.pptVIP

晶体管是电子线路的核心单元： 　分立电路／集成电路 　模拟电路／数字电路 双极型／单极型 小信号放大／大信号放大／开关 * * 晶体管及其小信号放大 (1) §1 双极型晶体管（BJT） § 1.1 基本结构 B E C N N P 基极 发射极 集电极 NPN型 P N P B C E PNP型 发射结 集电结 Ｂ 集电区 基区 发射区 B E C N N P 基区：较薄，掺杂浓度低 集电区：面积较大 发射区：掺 杂浓度较高 制造工艺上的特点 电路 符号 两种类型的三极管 § 1.2 BJT的电流分配与放大原理 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。 （1）工作在放大状态的外部条件： 发射结正偏，集电结反偏。 　　（２）发射区向基区注入载流子； 　　　　　基区传输和控制载流子； 集电区收集载流子． １内部载流子的传输过程 （以NPN为例 ） ICBO 反向饱和电流 （1）IE= IEN+ IEP 且有IENIEP IEN=ICN+ IBN 且有IEN IBN ，ICNIBN （2）IC=ICN+ ICBO （3）IB=IEP+ IBN－ICBO （4）IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN =(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO) （5）IE =IC+IB 2 电流分配关系式 B E C IB IE IC NPN型三极管 B E C IB IE IC PNP型三极管 3 三极管的电流放大系数 直流放大系数 / 交流放大系数 不同端口间的放大系数 iE=IE+ΔIE iC=IC+ Δ IC iB=IB+ Δ IB (1) 直流电流放大系数 只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般 = 0.90?0.995 － （共基极）直流电流放大系数 (2) 直流电流放大系数 － （共射极）直流电流放大系数 令 基极开路，集到发 的穿透电流 在放大区的相当大的范围内 因 ≈1, 所以 1 (3) 交流电流放大系数 三种组态 共发射极接法、共基极接法、共集电极接法 § 1.2 晶体管的共射极特性曲线 + - b c e 共射极放大电路 VBB VCC UBE IC IB + - UCE IB=f(UBE)? UCE=const 1. 输入特性曲线 UCE ?1V IB(?A) UBE(V) 20 40 60 80 0.4 0.8 工作压降： 硅管UBE?0.6~0.7V, 锗管UBE?0.2~0.3V。 UCE=0V UCE =0.5V 死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。 2、输出特性曲线 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域满足IC=?IB称为线性区（放大区）。 当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=?IB。 IC=f(UCE)? IB=const IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域中UCE?UBE,集电结正偏，?IBIC，UCE?0.3V称为饱和区。 IC(mA ) 1 2 3 4 UCE(V) 3 6 9 12 IB=0 20?A 40?A 60?A 80?A 100?A 此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，称为截止区。 输出特性三个区域的特点: 放大区：发射结正偏，集电结反偏。 即： IC=?IB , 且 ?IC = ? ?IB (2) 饱和区：发射结正偏，集电结正偏。 即：UCE?UBE ， ?IBIC，UCE?0.3V (3) 截止区： UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO ?0 例1：试判断三极管的工作状态 例2：用数字电压表测得放大电路中晶体管的各极电位，试判断晶体管的类型（为NPN型还是PNP型，硅管还是锗管，分别标上B、E、C。 例3： ?=50， USC =12V， RB =70k?， RC =6k? 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于