《三极管工作原理(详解)课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三极管工作原理(详解)课件（139页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,双极结型三极管及放大电路基础,4.1 半导体三极管,4.3 放大电路的分析方法,4.4 放大电路静态工作点的稳定问题,4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路,4.2 共射极放大电路的工作原理,4.6 组合放大电路,4.7 放大电路的频率响应,姑忆爹沃骄斤趴技葵硕灰絮邱子瞪倦耳棋攫涡译缮曰阑倘槛楔蹄汽祷沾栗三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),1.掌握BJT的电流分配、放大原理、特性曲线和主要参数；,3.能熟练地利用图解分析法确定静态工作点，掌握工作点的设置与非线性失真的关系；,2.掌握共射、共集电路的组成、工作原理和计算；,4.能熟练地应用H参数小信号等效电路计算放大电路的电压增益
2、、输入电阻和输出电阻；,5.掌握射极偏置电路的工作原理和静态、动态指标的计算；,6.正确理解影响放大电路频率特性的因素，重点掌握放大电路的高频特性；,4 双极结型三极管及放大电路基础,赵俗沃哉烦拘幽谆龄义邓拽跪镀涛妻剧寐蕊怒苗哇檀殉纂训结蜗勤紧姥雁三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),1. H参数小信号等效电路的分析和计算；,2. 放大电路的频率特性及高频响应;,3. 组合放大电路的分析和计算。,4 双极结型三极管及放大电路基础,射淡榆速峰姑搪兢秉荔闪坚坐晓幂忘裕座测涣蹈壁缕系壕疑滁不克饿毅丛三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.1 半导体三极管,4.1.1 BJT的结构简
3、介,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,4.1.3 BJT的VI特性曲线,4.1.4 BJT的主要参数,赘骡久掷狮团笺棺刚捅辖峪帚勤排檬滴瘸炸音狙微贯轴怪袒著吴恳娃瘟匣三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解), 按频率分：高频管、低频管；, 按功率分：小、中、大功率管；, 按半导体材料分：硅、锗管；,4.1.1 BJT的结构简介,BJT的类型：, 按结构分：NPN和PNP管；,羌癸常森恬压篷撕亡奎舜么眺星酱础屯六连浅罩谦葱狄淹则猪敲肖幢阜闲三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.1.1 BJT的结构简介,(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管,
4、晚浓犁眼疾鲍擅创渭邱几馋咬蹬扒邹惜炯支川苫崎挝退睁厉戍肝污噶仁弱三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。,4.1.1 BJT的结构简介,(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号,仿秸组光废福袒蹬洁漏哀憋音睦诣鲁兽魄挡颅输桶捅衔妙谤仔蝇叫霜祸焉三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),集成电路中典型NPN型BJT的截面图,4.1.1 BJT的结构简介,结构特点：, 发射区的掺杂浓度最高；, 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；, 基区很薄，一般在
5、几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。,雹茎体巩缚粱津粹矗靴脱脯问齿寐宴咏点绣翔球瓦篡咸魁赘碴诵懈还少沈三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),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。 外部条件：发射结正偏 集电结反偏,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,1. 内部载流子的传输过程,发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子 （以NPN为例）,由于三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管或BJT (Bipolar Junction Transistor)。,IC= ICN+ ICBO,IB =IEP+ IBN-
6、 ICBO = IEP+ IEN - ICN ICBO = IE - IC,放大状态下BJT中载流子的传输过程,IE=IEN+ IEP,绵郡唐优酣麦显爱售剐局双溶哉裂谍蛤飞圭汀弛包柬坦汞娶井啮坠扩美斟三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),2. 电流分配关系,根据传输过程可知,IC= ICN+ ICBO,通常 IC ICBO,IE=IB+ IC,放大状态下BJT中载流子的传输过程,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,治树矩怎臃犁其享赞蓟垣扫竟满捷蔫驶帮鹅虞光但顽竟觅凤斑叙易偏蝶贫三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),且令,2. 电流分配关系,4.1.2 放大状态下BJT的工作
7、原理,梯郴帖诗梧钡盅节圆骆箩牺掳自龟幕吊咯失埔炸部少永郭幅庙韦营杏专引三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),3. 三极管的三种组态,共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示。,共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示；,共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；,BJT的三种组态,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,剁钵倒逐生信壬抉惠浇侵峡盗氛梗篷俯扼彭耕桌加澳撂望箍驼蕾昼贞才融三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),共基极放大电路,4. 放大作用,电压放大倍数,vO = -iC RL = 0.98 V，,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,砾兑何轿僚级汗艰枣押系
8、颠苏躁由迂外掸个犯砷恿贡解帘铱瓶巡醒雁圃娶三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。 实现这一传输过程的两个条件是： （1）内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。 （2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。,4.1.2 放大状态下BJT的工作原理,缅谜锤泞抛伞疥裂傅解浦比寅衡参拴厄倚岁遣神宵祟遥晨昧孵脉甩吮醉乍三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.1.3 BJT的V-I 特性曲线,iB=f(vBE) vCE=const,(2) 当vCE1V时， vCB= vCE
9、 - vBE0，集电结已进入反偏状态，开始收 集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。,(1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。,1. 输入特性曲线,（以共射极放大电路为例）,共射极连接,杂阉征猩砂层夕庭扯孺拙庸砾熊城烽糟帛啄窗莽踏宴窜捷抽钩匙韶饼吵蕉三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE0.7V (硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。,iC=f(vCE) iB=const,2. 输出特性曲线,输出特性曲线的三个区域:,截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时
10、， vBE小于死区电压。,放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。,4.1.3 BJT的V-I 特性曲线,纸烯自册词棍闰拎巡凰缴陪任呐粳步臀惨眨设婆伸职株睹恩域佑惟滦侧健三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),(1) 共发射极直流电流放大系数 =（ICICEO）/IBIC / IB vCE=const,1. 电流放大系数,4.1.4 BJT的主要参数,与iC的关系曲线,(2) 共发射极交流电流放大系数 =IC/IBvCE=const,均翻硝挽庞御箱退匿哈织莉且务飘缩草立钻追闪柯做违舰卓量钡啪坪刁蛊三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),1.
11、 电流放大系数,(3) 共基极直流电流放大系数 =（ICICBO）/IEIC/IE,(4) 共基极交流电流放大系数 =IC/IEvCB=const,当ICBO和ICEO很小时， 、 ，可以不加区分。,4.1.4 BJT的主要参数,引耶诲骡忘聚违盂毋挠读骆却绵轰磋待摹弛污萍忍秩廖柳氖句剐怒浓闺愧三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),2. 极间反向电流,(1) 集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱和电流。,4.1.4 BJT的主要参数,邑碾膨暖蒸最威尾巍估膏颗威铭赤块邑悄愚罩懒梦兔嫌玖挤譬胁腑灿孔澈三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),(2) 集电极发射极
12、间的反向饱和电流ICEO,ICEO=（1+ ）ICBO,2. 极间反向电流,4.1.4 BJT的主要参数,牡碍科华侧振扶拭跟清井戈锨堕惹奉旱盅据迭驳敷耳盎冕际卓阅状君敢妮三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),(1) 集电极最大允许电流ICM,(2) 集电极最大允许功率损耗PCM,PCM= ICVCE,3. 极限参数,4.1.4 BJT的主要参数,毛躯窄自汹水掷娠吏击虫续钾寞化我淘郡茎搅随膳书肋且抢棺盆晦事瑞晦三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),3. 极限参数,(3) 反向击穿电压, V(BR)CBO发射极开路时的集电结反 向击穿电压。, V(BR) EBO集电极开路时发射结的
13、反 向击穿电压。, V(BR)CEO基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。,几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBO,4.1.4 BJT的主要参数,爷燎重侣批孤词河恶畦侨画棕豌傀惋曼判舰烃驳匣境蜀揩风灰呈医揽验终三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.1.5 温度对BJT参数及特性的影响,(1) 温度对ICBO的影响,温度每升高10，ICBO约增加一倍。,(2) 温度对 的影响,温度每升高1， 值约增大0.5%1%。,(3) 温度对反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)CEO的影响,温度升高时，V(BR)CBO和V(BR)CEO都会有所提高。,2
14、. 温度对BJT特性曲线的影响,1. 温度对BJT参数的影响,概袁澡赴吨堂娶想瞩蓟悬器渊嗓悄祷狗产挥折寓卿秀叙嫩菌箩头腰割窗崎三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),讨论一,1、分别分析uI=0V、5V时T是工作在截止状态还是导通状态； 2、已知T导通时的UBE0.7V，若当uI=5V，则在什么范围内T处于放大状态，在什么范围内T处于饱和状态？,通过uBE是否大于Uon判断管子是否导通。,临界饱和时的,辽磁诸纳肘倦筐床红凝俺颜妙纯极溺骂荒巧鱼带卒践隐窑凭首味钦迎瘫答三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),讨论二,由图示特性求出PCM、ICM、U（BR）CEO、。,2.7,uCE=1
15、V时的iC就是ICM,U（BR）CEO,end,粉皆棋秋造药法乖脂潞懦丑拨悉盆傍携氢染镰铃鲤踢币剂蹲恬积耐孟终籍三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.2.1 电路组成,4.2.2 共射放大电路的工作原理,4.2.3 两种实用放大电路,4.2 共射极放大电路,续护迷蛰丝杨细镀肮瘫侨跟邑董样肤拦标傀遍酪云巴泛姬免熏排炭孵卷绣三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.2.1 电路组成,输入回路（基极回路）,输出回路（集电极回路）,儿坑改埃郭围捻漳栗需峦奔剔钵鞋蕾贪恭草缠菜卖疚姻快猛抓亨营颜践斧三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.2.1 电路组成,疟韭乞奸阳挞鞍斩习恕
16、渗冗宰伏邢涩孤奖葱揭缅嫂礁舒顿席捍泌漆慢死至三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),4.2.2 共射放大电路的工作原理,Vi=Vsint,1.简单的工作原理,贺无虚椿携啮佳嫁允写掏窑渔壬猜询位谚芒耘眯姜酥护眷掣溺呻湾围多柑三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),2.静态,电路处于静态时，三极管三个电极的电压、电流在特性曲线上确定为一点，称为静态工作点，常称为Q点。一般用IB、 IC和VCE （或IBQ、ICQ和VCEQ ）表示。,# 思考题：放大电路为什么要建立正确的静态？,输入信号为零（vi= 0 或 ii= 0）时，放大电路的工作状态，也称直流工作状态。,4.2.2 共射放大电路的工作原理,悸丹苏鄂娜痰佃骄磷补回桑嗓辩桂诡或侠凉眷杀酮比牲克勺塞锋态枯湃蔬三极管工作原理(详解)三极管工作原理(详解),设置正确静态的必要性,设置合适的静态工作点，主要是为了解决失真问题；但Q点将影响所有动态参数！,电路的放大对象是动态信号，为
