晶体管及其小信号放大(1).ppt

1、a,1,晶体管及其小信号放大 (1,a,2,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,a,3,1 双极型晶体管（BJT,1.1 基本结构,基极,发射极,集电极,NPN型,PNP型,发射结,集电结,集电区,基区,发射区,a,4,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,a,5,电路 符号,两种类型的三极管,a,6,1.2 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。 （）发射区向基

2、区注入载流子； 基区传输和控制载流子； 集电区收集载流子,a,7,内部载流子的传输过程 （以NPN为例,ICBO 反向饱和电流,a,8,1）IE= IEN+ IEP 且有IENIEP IEN=ICN+ IBN 且有IEN IBN ，ICNIBN,2）IC=ICN+ ICBO,3）IB=IEP+ IBNICBO,4）IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN =(ICN+ICBO)+(IBN+IEPICBO) （5）IE =IC+IB,2 电流分配关系式,a,9,NPN型三极管,PNP型三极管,a,10,3 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

3、+IE iC=IC+ IC iB=IB+ IB,a,11,1) 直流电流放大系数,（共基极）直流电流放大系数,a,12,2) 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,a,13,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,a,14,三种组态,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,a,15,IB=f(UBE) UCE=const,1. 输入特性曲线,a,16,工作压降： 硅管UBE0.60.7V, 锗管UBE0.20.3V,死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V,a,17,2、输出特性曲线,IC(mA

4、,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,a,18,此区域中UCEUBE,集电结正偏，IBIC，UCE0.3V称为饱和区,a,19,此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBE 死区电压，称为截止区,a,20,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：UCEUBE ， IBIC，UCE0.3V,3) 截止区： UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0,a,21,例1：试判断三极管的工作状

5、态,a,22,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,a,23,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 于哪个区,当USB =-2V时,IB=0 ， IC=0,IC最大饱和电流,Q位于截止区,a,24,例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区,IC ICmax (=2mA) ， Q位于放大区,USB =2V时,a,25,

6、USB =5V时,例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时， 晶体管的静态工作点Q位 于哪个区,IC Icmax(=2 mA)， Q位于饱和区。(实际上，此时IC和IB 已不是的关系,a,26,1. 电流放大倍数和,1.3 晶体管的主要参数,2.集-基极反向截止电流ICBO,ICEO= IB+ICBO,3. 集-射极反向截止电流ICEO,4.集电极最大电流ICM,集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM,a,27,5.反向击穿电压,1）U(BR)CBO发射极开路时的集电结击穿电压,

7、2）U(BR) EBO集电极开路时发射结的击穿电压,3）U(BR)CEO基极开路时集电极和发射极间的 击穿电压 几个击穿电压在大小上有如下关系 U(BR)CBOU(BR)CESU(BR)CEOU(BR) EBO,a,28,6. 集电极最大允许功耗PCM,集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳 热为,PC =ICUCE,必定导致结温 上升，所以PC 有限制,PCPCM,ICUCE=PCM,安全工作区,a,29,由PCM、 ICM和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区,a,30,1.4 晶体管的温度特性,1 对UBE的影响 温度每升高1C， UBE减小22.5mv 2 对ICBO的影响 温度每升高10C， ICBO增大一倍 3 对 的影响 温度每升高1C， 增大0.51 最终使IC随温度升高而增大,a,31,国家标准对半导体晶体管的命名如下: 3 D G 110 B,第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管