模擬電子技術(shù)31半導(dǎo)體三極管BJT-★漢魅huntmine-高校學(xué)習(xí)資料、教育視頻分享課件

3.1.1BJT的結(jié)構(gòu)簡介3.1.2BJT的電流分配與放大原理>3.1.3BJT的特性曲線3.1.4BJT的主要參數(shù)3.1半導(dǎo)體三極管（BJT）3.1.1BJT結(jié)構(gòu)簡介三極管的構(gòu)造核心：一塊有兩個相互聯(lián)系的PN結(jié)單晶；示意圖如下

發(fā)射區(qū)發(fā)射極，用E或e表示（Emitter）發(fā)射結(jié)(Je)基極，用B或b表示（Base）集電極，用C或c表示（Collector）集電區(qū)基區(qū)

集電結(jié)(Jc)

兩種類型的三極管兩種BJT類型NPN型和PNP型及其符號3.1.1BJT簡介BJT制造工藝：合金法、擴(kuò)散法3.1.2BJT的電流分配與放大原理

結(jié)構(gòu)特點：?發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高；?集電區(qū)摻雜濃度低于發(fā)射區(qū)，且面積大；?基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十個微米，且摻雜濃度最低。管芯結(jié)構(gòu)剖面圖三極管的放大原理歸結(jié)為外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏內(nèi)部機(jī)制：載流子傳輸

發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子（IE）基區(qū)：載流子復(fù)合（IB’）與擴(kuò)散集電區(qū)：收集擴(kuò)散載流子（InC）并存在反向漂移電流（ICBO）

載流子的傳輸過程3.1.2BJT的電流分配與放大原理1.內(nèi)部載流子的傳輸過程以上看出，三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴)都參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管。或BJT(BipolarJunctionTransistor)。（以NPN為例）

載流子的傳輸過程通常inC>>ICBO

為電流放大系數(shù)，與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，一般

=0.90.992.電流分配關(guān)系3.1.2BJT的電流分配與放大原理iC=inC+ICBOiB=iB’-ICBOiE=iB+iC（1）三個電極電流總關(guān)系

（2）基極電流傳輸系數(shù)（3）共集電極接法，集電極作為公共電極，用CC表示;（2）共基極接法，基極作為公共電極，用CB表示。（1）共發(fā)射極接法，發(fā)射極作為公共電極，用CE表示；BJT的三種組態(tài)3.三極管的三種電路組態(tài)（原型電路）3.1.2BJT的電流分配與放大原理電壓增益（電壓放大倍數(shù)）電流增益互阻增益互導(dǎo)增益信號源負(fù)載3.放大作用簡釋

（1）模擬信號的放大（補1.2.1）3.1.2BJT的電流分配與放大原理若vI=20mV使當(dāng)則電壓放大倍數(shù)IBiE=-1mA，iC=iE=-0.98mA，vO=-iC?

RL=0.98V，=0.98時，（2）共基極放大3.1.2BJT的電流分配與放大原理RLecb1k共基極放大電路VEEVCCVEBIEIC+-vI+vEBvO+-+iC+iEIB+iB兩個條件（1）內(nèi)部條件：發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。（2）外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。思考1：可否用兩個二極管相連構(gòu)成一個三極管？思考2：可否將e和c交換使用思考2：外部條件對PNP管和NPN管各如何實現(xiàn)？IE=IB+ICIC=βIBIC=αIE綜上所述，三極管的放大作用，是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實現(xiàn)的。3.1.2BJT的電流分配與放大原理一組公式+-bce共射放大電路VBBVCCvBEiCiB+-vCE

iB=f(vBE)

vCE=const(2)當(dāng)VCE≥1V時，集電結(jié)進(jìn)入反偏狀態(tài)（∵VCB=VCE–VBE>0）；集電結(jié)收集電子，使基區(qū)復(fù)合減少，達(dá)到相同的IB需要更大VBE，表現(xiàn)為特性曲線右移。這是正常使用狀態(tài)vCE=0VvCE=0VvCE

1V(1)當(dāng)VCE=0V時，相當(dāng)于C和E短接，表現(xiàn)為PN結(jié)的正向伏安特性曲線。1.共射電路輸入特性曲線3.1.3BJT的特性曲線①死區(qū)

②非線性區(qū)③線性區(qū)

(3)輸入特性曲線分為三個部分3.1.3BJT的特性曲線(1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)

=IC/IBVCE=const1.電流放大系數(shù)

3.1.4BJT的主要參數(shù)

=IC/IBvCE=const3.1.4BJT的主要參數(shù)(2)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) =IC/IE

VCB=const

(4)共基極交流電流放大系數(shù)α

α=IC/IE

VCB=const當(dāng)BJT工作于放大區(qū)時，≈、≈，可以不加區(qū)分。3.1.4BJT的主要參數(shù)(3)共基極直流電流放大系數(shù)

ICEO即輸出特性曲線IB=0那條曲線所對應(yīng)的Y坐標(biāo)的數(shù)值。ICEO也稱為集電極發(fā)射極間穿透電流。3.1.4BJT的主要參數(shù)（3）穿透電流在特性曲線上表現(xiàn)(1)集電極最大允許電流ICM(2)集電極最大允許功率損耗PCM注意：任何時候晶體管功耗PC=ICVCE

3.極限參數(shù)3.1.4BJT的主要參數(shù)V(BR)CBO——發(fā)射極開路時的集電結(jié)反向擊穿電壓V(BR)EBO——集電極開路時發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓

V(BR)CEO——基極開路時集射間的擊穿電壓，它與穿透電流直接聯(lián)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系

V(BR)CBO＞V(BR)CEO＞V(BR)EBObceVCCICEO3.1.4BJT的主要參數(shù)——3.極限參數(shù)(3)反向擊穿電壓

BJT構(gòu)造與BJT類型

BJT的電流分配關(guān)系

BJT的放大作用：條件、機(jī)理

BJT