1、4 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管14.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管4.2 4.2 基本共射極放大電路基本共射極放大電路4.3 4.3 放大電路的分析方法放大電路的分析方法4.4 4.4 放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題放大電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定問題4.5 4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路共集電極放大電路和共基極放大電路4.6 4.6 組合放大電路組合放大電路4.7 4.7 放大電路的放大電路的頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)4.8 4.8 單級放大電路的單級放大電路的的的瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)4.9 SPICE4.9 SPICE仿真例題仿真例題1

2、4 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介NPPN結(jié)結(jié)二極管二極管PPNPN結(jié)結(jié)PN結(jié)結(jié)三極管三極管1.常見三極管的外形常見三極管的外形24 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-2.BJT的分類的分類按頻率分按頻率分高頻管高頻管中頻管中頻管低頻管低頻管按功率分按功率分大功率管大功率管中功率管中功率管小功率管小功率管按材料分按材料分硅管硅管鍺管鍺管按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分NPN型管型管PNP型管型管

3、4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介34 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-3.3.兩種兩種BJTBJT類型及其符號類型及其符號 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū) 發(fā)射極發(fā)射極(e)集電區(qū)集電區(qū)基區(qū)基區(qū) 基極基極(b)集電極集電極(c)發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)(Je) 集電結(jié)集電結(jié)(Jc)箭頭代表發(fā)射結(jié)正偏時箭頭代表發(fā)射結(jié)正偏時流過發(fā)射結(jié)電流的實(shí)際方向。流過發(fā)射結(jié)電流的實(shí)際方向。4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介44 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)

4、32-4. 4. 三個區(qū)的作用：三個區(qū)的作用： 發(fā)射區(qū)發(fā)射區(qū): 集電區(qū)集電區(qū): 基區(qū)基區(qū):向基區(qū)發(fā)射向基區(qū)發(fā)射(注入注入)載流子載流子NPN型型:注入電子注入電子PNP型型:注入空穴注入空穴控制由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的多數(shù)載流子的傳輸和分配控制由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的多數(shù)載流子的傳輸和分配收集由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的載流子收集由發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的載流子.即即:集電區(qū)在基區(qū)的控制下集電區(qū)在基區(qū)的控制下收集由發(fā)射區(qū)發(fā)射的多數(shù)收集由發(fā)射區(qū)發(fā)射的多數(shù)載流子。載流子。4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介54 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)

5、(BJT)32-5.5.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 三個區(qū)的雜質(zhì)濃度、半導(dǎo)體厚度及三個區(qū)的雜質(zhì)濃度、半導(dǎo)體厚度及PNPN結(jié)的結(jié)面結(jié)的結(jié)面積均不同。積均不同。非對稱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：非對稱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高，雜質(zhì)數(shù)量最多；基區(qū)摻雜發(fā)射區(qū)的摻雜濃度最高，雜質(zhì)數(shù)量最多；基區(qū)摻雜濃度最低，雜質(zhì)數(shù)量最少；集電區(qū)摻雜濃度介于兩濃度最低，雜質(zhì)數(shù)量最少；集電區(qū)摻雜濃度介于兩者之間。者之間。 集電結(jié)的結(jié)面積很大；集電結(jié)的結(jié)面積很大；集電區(qū)很厚而基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十集電區(qū)很厚而基區(qū)很薄，一般在幾個微米至幾十 個微米。個微米。4.1.1 BJT的結(jié)構(gòu)簡介的結(jié)構(gòu)簡介64 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極

6、結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管74.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理BJT的工作狀態(tài)：的工作狀態(tài)： 根據(jù)三極管兩個根據(jù)三極管兩個PN結(jié)的偏置情況不同，可分為結(jié)的偏置情況不同，可分為四種狀態(tài)、三種工作狀態(tài)：四種狀態(tài)、三種工作狀態(tài)：1.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均反偏2.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均正偏3.發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏4.發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏截止?fàn)顟B(tài)截止?fàn)顟B(tài)飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)放大狀態(tài)放大狀態(tài)倒置狀態(tài)倒置狀態(tài)倒置狀態(tài)是一種非工作狀態(tài)。倒置狀態(tài)是一種非工作狀態(tài)。 三極管的放大作

7、用是在一定的外部條件控制下，三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。外部條件：外部條件：1.1.處于放大狀態(tài)的處于放大狀態(tài)的BJTBJT與外電路的連接與外電路的連接發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。原則：原則：cbeRbVBBIB使發(fā)射結(jié)正偏的外電路使發(fā)射結(jié)正偏的外電路: 基極電源基極電源VBB和和RbVCCRC使集電結(jié)反偏的外電路使集電結(jié)反偏的外電路:集電極電源集電極電源VCC和和Rc， 且且: VCC VBBICIE74 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路

8、基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-a.發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子 形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流IEN：因發(fā)射結(jié)正偏因發(fā)射結(jié)正偏,空間電荷空間電荷區(qū)變薄區(qū)變薄,擴(kuò)散運(yùn)動加強(qiáng)擴(kuò)散運(yùn)動加強(qiáng),漂移運(yùn)動減弱漂移運(yùn)動減弱.發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電子向基區(qū)擴(kuò)散。子向基區(qū)擴(kuò)散。因發(fā)射區(qū)外接電源的因發(fā)射區(qū)外接電源的負(fù)極負(fù)極,所以電源負(fù)極不所以電源負(fù)極不斷向發(fā)射區(qū)提供電子斷向發(fā)射區(qū)提供電子,從而形成發(fā)射極電流從而形成發(fā)射極電流IEN。IEN（1）形成發(fā)射極電流）形成發(fā)射極電流IEVCCRCRbVBBNPNecbb.基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散空穴基區(qū)向發(fā)射區(qū)擴(kuò)

9、散空穴 形成發(fā)射極電流形成發(fā)射極電流IEP：基區(qū)的多數(shù)載流子空穴基區(qū)的多數(shù)載流子空穴向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散。擴(kuò)散到向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散。擴(kuò)散到發(fā)射區(qū)后被電源負(fù)極拉發(fā)射區(qū)后被電源負(fù)極拉走，形成發(fā)射極電流走，形成發(fā)射極電流IEP。IEP可見：可見： IE=IEN+IEP因發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)因發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基區(qū)的雜質(zhì)濃度故大于基區(qū)的雜質(zhì)濃度故:IENIEP故故: IE=IEN+IEPIEN2.2.處于放大狀態(tài)的處于放大狀態(tài)的BJTBJT內(nèi)部載流子的運(yùn)動內(nèi)部載流子的運(yùn)動4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理84 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三

10、極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-IEa.a.電子在基區(qū)復(fù)合形成基極電流電子在基區(qū)復(fù)合形成基極電流I IBNBN(2) (2) 發(fā)射區(qū)的電子注入到基區(qū)后的情況發(fā)射區(qū)的電子注入到基區(qū)后的情況由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到 基區(qū)的電基區(qū)的電子有子有很少一部分很少一部分和基區(qū)的多和基區(qū)的多數(shù)載流子空穴相遇而復(fù)合掉數(shù)載流子空穴相遇而復(fù)合掉, ,因基區(qū)外接電源的正極因基區(qū)外接電源的正極, ,故故電源電源V VBBBB不斷向基區(qū)提供空不斷向基區(qū)提供空穴而形成基極電流穴而形成基極電流I IBNBN。IBN因基區(qū)的雜質(zhì)濃度很低，因基區(qū)的雜質(zhì)濃度很低， 故故IBN很小。很小。b.b.絕大多數(shù)沒有復(fù)合掉的絕

11、大多數(shù)沒有復(fù)合掉的 電子繼續(xù)向集電結(jié)靠攏電子繼續(xù)向集電結(jié)靠攏 （擴(kuò)散）。（擴(kuò)散）。2.2.處于放大狀態(tài)的處于放大狀態(tài)的BJTBJT內(nèi)部載流子的運(yùn)動內(nèi)部載流子的運(yùn)動4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理94 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-IEIBN=IEN+IEP(3) (3) 集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)集電區(qū)收集從發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的大部分電子形成集電極電流的大部分電子形成集電極電流I ICNCN因集電結(jié)反偏，故有利于少因集電結(jié)反偏，故有利于少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動。數(shù)載流子的漂移運(yùn)動。

12、由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子成為基區(qū)的少數(shù)載流子子成為基區(qū)的少數(shù)載流子稱非平衡載流子。稱非平衡載流子。基區(qū)的非平衡載流子在集基區(qū)的非平衡載流子在集電結(jié)的作用下漂移到集電電結(jié)的作用下漂移到集電區(qū)，因集電區(qū)外接電源的區(qū)，因集電區(qū)外接電源的正極，故電子被電源正極正極，故電子被電源正極拉走形成集電極電流拉走形成集電極電流ICN。ICN可見：可見： IEN= ICN+ IBN2.2.處于放大狀態(tài)的處于放大狀態(tài)的BJTBJT內(nèi)部載流子的運(yùn)動內(nèi)部載流子的運(yùn)動4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理104 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.

13、1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-IEIBN=IEN+IEPICN(4) (4) 集電極的反向電流集電極的反向電流因集電結(jié)反偏，故基區(qū)本因集電結(jié)反偏，故基區(qū)本身的少數(shù)載流子身的少數(shù)載流子-電子和集電子和集電區(qū)本身的少數(shù)載流子電區(qū)本身的少數(shù)載流子-空空穴也要發(fā)生漂移運(yùn)動形成穴也要發(fā)生漂移運(yùn)動形成電流電流ICBOICBO可見：可見：IB=IBN-ICBO IC=ICN+ICBOIB+IC=IBN+ICN=IEN2.2.處于放大狀態(tài)的處于放大狀態(tài)的BJTBJT內(nèi)部載流子的運(yùn)動內(nèi)部載流子的運(yùn)動4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理114 雙極結(jié)型三極管及放大電路

14、基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-小小 結(jié)結(jié) 三極管內(nèi)有兩種載流子三極管內(nèi)有兩種載流子(自由電子和空穴自由電子和空穴)都參與導(dǎo)都參與導(dǎo)電，故稱為雙極型三極管。電，故稱為雙極型三極管。發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子集電區(qū)：收集載流子集電區(qū)：收集載流子基區(qū)：傳送和控制載流子基區(qū)：傳送和控制載流子 因多數(shù)載流子的擴(kuò)散而形成因多數(shù)載流子的擴(kuò)散而形成IEN、 IEP、 IBN、ICN；因少數(shù)載流子的漂移而形成因少數(shù)載流子的漂移而形成ICBO。 IE=IEN+IEPIENIB=IBN-ICBOIC=ICN+ICBOIE=IB + IC4

15、.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理124 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32- 雙極型三極管有三個電極，其中一個可以作為雙極型三極管有三個電極，其中一個可以作為輸入輸入, , 一個可以作為輸出，這樣必然有一個電極是一個可以作為輸出，這樣必然有一個電極是公共電極。三種接法也稱三種公共電極。三種接法也稱三種組態(tài)組態(tài)。3.BJT3.BJT的三種連接方式的三種連接方式( (三種電路組態(tài)三種電路組態(tài)) ) ： 共基極連接方式：共基極連接方式： 共發(fā)射極連接方式：共發(fā)射極連接方式： 共集電極連接方式

16、：共集電極連接方式： 4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理1)1)共發(fā)射極接法共發(fā)射極接法發(fā)射極作為公共電極；發(fā)射極作為公共電極；2)2)共基極連接方式：共基極連接方式： 基極作為公共電極基極作為公共電極;3)3)共集電極連接方式：共集電極連接方式： 集電極作為公共電極集電極作為公共電極;134 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-4.4.電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系 傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè)發(fā)射極注入電流ecbIEICIBCNE II即通常通常 IC ICBOCE II則有 為電流放大系數(shù)，為

17、電流放大系數(shù)，它只與管子的結(jié)構(gòu)尺它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般。一般 = (90 99)%IC= ICN+ ICBO ICN(1)(1)共基極放大電路的直流共基極放大電路的直流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) IC IE4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理144 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-cbeIBICIECB II令由由CE II IEBCII和和 1可得可得 (1)BEII所以所以(2)(2)共射極放大電路直流共射極放大電路

18、直流電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 是另一個是另一個直流直流電流放大系數(shù)，電流放大系數(shù)，同樣，它也與同樣，它也與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)。管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)。一般一般 1 反映了三極管的基極電流對集電極電流反映了三極管的基極電流對集電極電流的控制能力。的控制能力。4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理4.4.電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系154 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-cbeIBICIE4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理4.4.電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系

19、（3 3）共集電極放大電路的輸出）共集電極放大電路的輸出電流電流I IE EIB=IE-ICCB IIIE=IB+IC =(1+)IB164 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-ICIEIB+- vIiE=IE+iEiC=IC+iCiB=IB+iB+v0若若 vI = 20mV則則電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mVV98. 0IOV vvA iE = -1 mA， iC = iE = -0.98 mA， vO = - iC RL = 0.98 V， = 0.98 時，時，+VEB vBE +ebcVEERL

20、VCCRe+-V01k 輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路5.5.BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理174 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-bce+ iCRBVBBIBRLVCC1k ICIE+VBE+- vI+ iB+ iE vO+- vBE + vI = 20mV 設(shè)設(shè)若若則則 iB = 20 uA = 0.98491使使CB0.98mAii vO = - iC RL = -0.98 V電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)4920mV

21、V98. 0IOVvvA5.5.BJT在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例在電壓放大電路中的應(yīng)用舉例4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理184 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32- 三極管的放大作用，是依靠它的發(fā)射極電流能夠三極管的放大作用，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(shí)現(xiàn)的。通過基區(qū)傳輸，然后到達(dá)集電極而實(shí)現(xiàn)的。發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。IE=IB+ IC , IC=iB ， IC=IE一組公式一組公式實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：

22、實(shí)現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是：（1）內(nèi)部條件：內(nèi)部條件：由結(jié)構(gòu)決定；由結(jié)構(gòu)決定；（2）外部條件：外部條件： 小小 結(jié)結(jié)4.1.2 放大狀態(tài)下放大狀態(tài)下BJT的工作原理的工作原理194 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-4.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。BJTBJT的特性曲線的特性曲線 從使用從使用BJTBJT的角度來講，了解它的特性要比了解的角度來講，了解它的特性要比了解它的內(nèi)部載流子的運(yùn)動顯得更為重要。它的內(nèi)部載流子的運(yùn)動顯得更為重要。 BJT BJT的特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)

23、的特性曲線是指各電極電壓與電流之間的關(guān)系曲線，它是系曲線，它是BJTBJT內(nèi)部載流子運(yùn)動的外部表現(xiàn)。內(nèi)部載流子運(yùn)動的外部表現(xiàn)。輸入特性曲線輸入特性曲線輸出特性曲線輸出特性曲線204 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-+bceVBBVCCvBEiCiB+-vCE-RbRc+-A-+A輸入回路：由基極和發(fā)射極組成的回路。輸入回路：由基極和發(fā)射極組成的回路。輸出回路：由集電極和發(fā)射極組成的回路。輸出回路：由集電極和發(fā)射極組成的回路。輸輸入入回回路路輸輸出出回回路路1）測量電路）測量電路1. 共射極連接時的輸入共射

24、極連接時的輸入V-I曲線曲線 iB=f(vBE) vCE=constU+-VCEU+-VBE4.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。214 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-+bceVBBVCCvBEiCiB+-vCE-RbRc+-A-+AU+-VCEU+-VBE輸輸入入回回路路輸輸出出回回路路當(dāng)當(dāng)V VCECE=0V=0V時，相當(dāng)于時，相當(dāng)于C C和和E E短接，表現(xiàn)為短接，表現(xiàn)為PNPN結(jié)的正向伏安特性結(jié)的正向伏安特性曲線。曲線。1）測量電路）測量電路1. 共射極連接時的輸入共射極連接時的輸入

25、V-I曲線曲線 iB=f(vBE) vCE=const4.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。（2 2）當(dāng)）當(dāng)V VCECE=00.7V=00.7V時，特性曲線右移時，特性曲線右移, ,說明輸出電壓說明輸出電壓 對輸入特性對輸入特性的影響的影響: :在同樣的輸入電壓在同樣的輸入電壓v vBEBE作用下作用下, ,輸入電流減小了輸入電流減小了. .(3) (3) 當(dāng)當(dāng)V VCECE1V1V時，集電結(jié)進(jìn)入反偏狀態(tài)（時，集電結(jié)進(jìn)入反偏狀態(tài)（ V VCBCB= = V VCECEV VBE BE 00）；）；形成穩(wěn)定的電流分配形成穩(wěn)定的電流分配，表現(xiàn)為特性曲線基本不變。這是正常使表現(xiàn)為特性曲

26、線基本不變。這是正常使用狀態(tài)用狀態(tài)VCE1V 通常用通常用V VCECE=1V=1V的輸入特性曲線代替的輸入特性曲線代替V VCECE1V1V的特性的特性曲線。曲線。224 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-2 2）輸入特性曲線的三個區(qū)）輸入特性曲線的三個區(qū)死區(qū)死區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)VBE0.5V,Je結(jié)反偏。結(jié)反偏。VBE0.50.6V， Je結(jié)接近正偏。結(jié)接近正偏。VBE0.6V， Je結(jié)正偏，結(jié)正偏， Jc結(jié)反偏結(jié)反偏1. 共射極連接時的輸入共射極連接時的輸入V-I曲線曲線 iB=f(vBE

27、) vCE=const4.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。VCE1VVBEIBE234 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-+bceVBBVCCvBEiCiB+-vCE-RbRc+-A-+AU+-U+-VCEVBE2. 共射極連接時的輸出共射極連接時的輸出V-I曲線曲線1 1）測量電路）測量電路iC=f(vCE) iB=const當(dāng)當(dāng)I IB B=0A=0A時，兩個時，兩個PNPN結(jié)均反偏，結(jié)均反偏，i iC C= =i iCEOCEOiB=0(2)(2)當(dāng)當(dāng)I IB B=20A=20A時時 (

28、3)(3)當(dāng)當(dāng)I IB B=40A=40A時時 (4)(4)當(dāng)當(dāng)I IB B=60A=60A時時iB=20iB=40iB=60iB=804.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。244 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-2 2）輸出特性曲線的三個區(qū)）輸出特性曲線的三個區(qū)飽和區(qū)飽和區(qū)放放大大區(qū)區(qū)截止區(qū)截止區(qū)飽和區(qū)：飽和區(qū)：iC明顯受明顯受vCE控制的區(qū)域，控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般該區(qū)域內(nèi)，一般vCE0.7V(硅管硅管)。此時，。此時，發(fā)射發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小偏電

29、壓很小。截止區(qū)：截止區(qū)：iC接近零的區(qū)域，相當(dāng)接近零的區(qū)域，相當(dāng)iB=0的曲線的下方。此時，的曲線的下方。此時， vBE小于死區(qū)電壓小于死區(qū)電壓。發(fā)射結(jié)發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)反偏。反偏，集電結(jié)反偏。放大區(qū)：放大區(qū)：iC平行于平行于vCE軸的區(qū)域，曲軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時，線基本平行等距。此時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏， IC=IB。2. 共射極連接時的輸出共射極連接時的輸出V-I曲線曲線4.1.3 BJT的的V-I特性曲線特性曲線。.。254 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-

30、(1) (1)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù)共發(fā)射極直流電流放大系數(shù) 4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)。.。1. 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) VCE=const=IC / IB (2) 共發(fā)射極交流電流放大系數(shù)共發(fā)射極交流電流放大系數(shù) = IC/ IB vCE=const 顯然，顯然，和和的含義不同，的含義不同， 反映靜態(tài)反映靜態(tài)(直流直流狀態(tài)狀態(tài))時的電流放大特性，時的電流放大特性， 反映動態(tài)反映動態(tài)(交流工作狀交流工作狀態(tài)態(tài))時的電流特性。但時的電流特性。但 (3) (3) 共基極直流電流放大系數(shù)共基極直流電流放大系數(shù) =IC/IE VCB=const (4) 共基極交流電流放大系數(shù)共

31、基極交流電流放大系數(shù) = IC/ IE VCB=const當(dāng)當(dāng)BJT工作于放大區(qū)時工作于放大區(qū)時， 、 ，可以不，可以不加區(qū)分。加區(qū)分。264 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-2. 極間反向電流極間反向電流(1) 集基間反向飽和電流集基間反向飽和電流ICBO 發(fā)射極開發(fā)射極開路時，集電結(jié)的路時，集電結(jié)的反向飽和電流。反向飽和電流。 +bce-uAIe=0VCCICBO (2) 集射間反向飽和電流集射間反向飽和電流ICEO 基極開基極開路時，晶體管的穿路時，晶體管的穿透電流。透電流。 +bce-VCCICE

32、OuA穿透電流在特性曲線上表現(xiàn)穿透電流在特性曲線上表現(xiàn)ICEO4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)。.。274 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32-ICMV(BR)CEOPCM(1) 集電極最大允許電流集電極最大允許電流ICM(2) 集電極最大允許功率損耗集電極最大允許功率損耗PCM注意：任何時候晶體管功耗注意：任何時候晶體管功耗 PCM= ICVCE 安安 全工作區(qū)全工作區(qū)過過損損耗耗區(qū)區(qū)(3) 晶體管安全工作區(qū)晶體管安全工作區(qū) 極限參數(shù)決定晶體管是否能安全工作極限參數(shù)決定晶體管是否能安全工作 由由PCM

33、、 ICM和和V(BR)CEO在輸出特性曲線上可以確定在輸出特性曲線上可以確定 晶體管安全工作區(qū)晶體管安全工作區(qū)。過流區(qū)過流區(qū)過壓區(qū)過壓區(qū)3. 極限參數(shù)極限參數(shù)4.1.4 BJT的主要參數(shù)的主要參數(shù)。.。284 雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)雙極結(jié)型三極管及放大電路基礎(chǔ)4.1 4.1 半導(dǎo)體三極管半導(dǎo)體三極管(BJT)(BJT)32- V(BR)CBO發(fā)射極開路時的集電結(jié)反向擊穿電壓發(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，它與基極開路時集射間的擊穿電壓，它與穿透電流直接聯(lián)系穿透電流直接聯(lián)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系幾個擊穿電壓有如下關(guān)系 V(BR)CB