晶體管原理3-1課件

第

3

章雙極結(jié)型晶體管3.1雙極結(jié)型晶體管基礎(chǔ)PN

結(jié)正向電流的來源是多子，所以正向電流很大；反向電流的來源是少子，所以反向電流很小。如果給反偏

PN

結(jié)提供大量少子，就能使反向電流提高。給反偏

PN

PN

結(jié)，使正偏

PN結(jié)注入的少子來不及復(fù)合就被反偏

PN

結(jié)收集而形成很大的反向電流。反向電流的大小取決于正偏

PN

結(jié)偏壓的大小。通過改變正偏

PN

結(jié)的偏壓來控制其附近反偏

PN

結(jié)的電流的方法稱為

雙極晶體管效應(yīng)，由此發(fā)明的雙極結(jié)型晶體管獲得了諾貝爾物理獎。

美國貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的世界上第一支鍺點(diǎn)接觸式雙極型晶體管。隨后出現(xiàn)了結(jié)型雙極型晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結(jié)構(gòu)：PNP型和NPN型，其結(jié)構(gòu)示意圖和在電路圖中的符號如下。NNNPPPEEEEBBBBCCCC3.1.1雙極結(jié)型晶體管的結(jié)構(gòu)

雙極結(jié)型晶體管(BipolarJunctionTransistor)簡稱為雙極型晶體管，或晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結(jié)構(gòu)：PNP型和NPN型，其結(jié)構(gòu)示意圖和在電路圖中的符號如下。雙極結(jié)型晶體管(BipolarJunctionTransistor)簡稱為雙極型晶體管，或晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結(jié)構(gòu)：PNP型和NPN型，其結(jié)構(gòu)示意圖和在電路圖中的符號如下。雙極結(jié)型晶體管(BipolarJunctionTransistor)簡稱為雙極型晶體管，或晶體管。

加在各PN

結(jié)上的電壓為PNP

管，NPN

管，根據(jù)兩個(gè)結(jié)上電壓的正負(fù)，晶體管有4種工作狀態(tài)，E結(jié)＋＋－－工作狀態(tài)放大狀態(tài)，用于模擬電路飽和狀態(tài)，用于數(shù)字電路截止?fàn)顟B(tài)，用于數(shù)字電路倒向放大狀態(tài)C結(jié)－＋－＋3.1.2偏壓與工作狀態(tài)

PNP

管，NPN

管，根據(jù)兩個(gè)結(jié)上電壓的正負(fù)，晶體管有4種工作狀態(tài)，PNP

管，NPN

管，根據(jù)兩個(gè)結(jié)上電壓的正負(fù)，晶體管有4種工作狀態(tài)，

均勻基區(qū)晶體管在4種工作狀態(tài)下的少子分布圖放大狀態(tài)：飽和狀態(tài)：截止?fàn)顟B(tài)：倒向放大狀態(tài)：3.1.3少子濃度分布與能帶圖

均勻基區(qū)

NPN

晶體管在平衡狀態(tài)下的能帶圖ECEFEVNNP3.1.4晶體管的放大作用

晶體管放大電路有兩種基本類型：共基極接法

與

共發(fā)射極接法。BECBPNPNENBNCIEIBICECBNPIEIBPENENBNCIC為了理解晶體管中的電流變化情況，先復(fù)習(xí)一下PN

結(jié)中的正向電流。VP區(qū)N區(qū)0以

PNP

管為例。忽略勢壘區(qū)產(chǎn)生復(fù)合電流，處于放大狀態(tài)的晶體管內(nèi)部的各電流成分如下圖所示，定義：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)零偏時(shí)的IC

與IE之比，稱為共基極直流短路電流放大系數(shù)，記為，即：定義：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏時(shí)的IC

與IE之比，稱為共基極靜態(tài)電流放大系數(shù)，記為hFB

，即：定義：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)零偏時(shí)的IC

與IB之比，稱為共發(fā)射極直流短路電流放大系數(shù)，記為

，即：定義：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏時(shí)的IC

與IB之比，稱為共發(fā)射極靜態(tài)電流放大系數(shù)，記為hFE

，即：

α與

hFB以及

β與

hFE在數(shù)值上幾乎沒有什么區(qū)別，但是若采用

α與

β

的定義，則無論對

α與

β本身的推導(dǎo)還是對晶體管直流電流電壓方程的推導(dǎo)，都要更方便一些，所以本書只討論

α與

β

。根據(jù)晶體管端電流之間的關(guān)系：IB=IE

-

IC

，