双极型晶体三极管

1、 双极型晶体三极管双极型晶体三极管. . BJTBJT的工作原理的工作原理. . BJTBJT的静态特性曲线的静态特性曲线. . BJTBJT主要参数主要参数.4 .4 BJTBJT简化直流模型及工作简化直流模型及工作 状态分析状态分析（略）（略）.5 .5 BJTBJT交流小信号模型交流小信号模型 三极管及放大电路三极管及放大电路2.1 BJT工作原理工作原理一、一、 基本结构、符号基本结构、符号NNPNPN型型PNP集电极集电极集电极集电极基极基极基极基极发射极发射极发射极发射极BBCCEEPNP型型基区：较薄，基区：较薄，掺杂浓度低掺杂浓度低集电区：集电区：面积较大面积较大发射区：发射区

2、：掺杂浓度较高掺杂浓度较高BECNNP基极基极发射极发射极集电极集电极发射结发射结集电结集电结BECNNPBECPPNEBCBEC* 三极管的符号三极管的符号NPN型三极管型三极管PNP型三极管型三极管二、二、IE， IB， IC 电流形成电流形成BECNNPEBRBECIE进入进入P区的电子区的电子少部分与基区的少部分与基区的空穴复合，形成空穴复合，形成电流电流IB ，多数扩，多数扩散到集电结。散到集电结。发射结正偏，发射结正偏，发射区电子发射区电子不断向基区不断向基区扩散，形成扩散，形成发射极电流发射极电流IE。I IB BBECNNPEBRBECIE集电结反偏，有集电结反偏，有少子形成的

3、反向少子形成的反向电流电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBO ICEICE从基区扩从基区扩散到集电散到集电区的电子，区的电子，被收集，被收集，形成形成ICE。BJT 内部载流子的传输过程：内部载流子的传输过程：（1）、）、E区向区向B区注入电子区注入电子,形成形成I IE E（2）、电子在）、电子在B区复合，形成区复合，形成I IB B （3）、）、 C区收集电子，形成区收集电子，形成I IC CI IB B2.22.2 BJTBJT的静态特性曲线的静态特性曲线iCmA AVVvCEvBERBiBECEB 实验线路实验线路一、一、输入特性输入特性: :vCE 1ViB( A)vBE(V)

4、204060800.40.8工作压降：工作压降： 硅管硅管VBE 0.50.7V,锗管锗管UBE 0.10.3V。vCE=0VvCE =0.5V 死区电压死区电压:硅管硅管0.5-0.7V，锗，锗管管0.1-0.3V。()BBECEif vv常数二、二、输出特性输出特性: :iC(mA )1234vCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 AVBVE和和VCVB ， IC只与只与IB有关有关且且IC= IB，称为放大称为放大区区()BECCEif vv常数VCE 0.3V, VBVE和和VBVC ，称称为饱和区。为饱和区。IB=0,IC=ICEO,VB VE和和VBI

5、C，VCE 0.3V (3) 截止区：截止区：发射结反偏，集电结反偏发射结反偏，集电结反偏， IB=0 ， IC=ICEO 0 1、三极管工作在三个区域的条件及特点、三极管工作在三个区域的条件及特点:C C、E E间相当于短路间相当于短路C C、E E间相当于开路间相当于开路CBII直流电流放大系数：2、电流的放大作用及分配、电流的放大作用及分配CBII交流电流放大系数： ，大约为10-100电流分配关系(1)CBEBCBIIIIIIIB=020 A40 A60 A80 AiC(mA)1234vCE(V)369123、温度对、温度对参数及特性参数及特性的影响的影响T 、 ICEO 、 ICBO

6、ICiCuCE温度上升时，温度上升时，输出特性曲输出特性曲线上移线上移思考思考1：处于放大区时，处于放大区时，NPN型、型、PNP型两种三极管的各型两种三极管的各 电极电位如何？电极电位如何？EBCBECN NN NP PP PP PN NVB、VC、VE大于零大于零VB、VC、VE小于零小于零且且VC VBVE且且-VC - VB-VE总的来说总的来说:处于放大区时，处于放大区时，NPN型、型、PNP型两种三极管，型两种三极管，满足满足CBEV V V思考思考2：在同一坐标上绘制在同一坐标上绘制NPNNPN型、型、PNPPNP型三极管的型三极管的 输出特性曲线输出特性曲线IB=020 A40

7、 A60 A80 AiC2(mA)1234vCE(V)-12-9 -6IB=020 A40 A60 A80 A-3IB=020 A40 A60 A80 AiC1(mA)1234vCE(V)369 12BECN NN NP Pi iC1C1EBCP PP PN Ni iC2C2vCE(V)iC2(mA)2.32.3 BJTBJT主要参数主要参数前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。集接法。共射共射直流电流放大倍数直流电流放大倍数：BCII_工作于动态的三极管，真正的信

8、号是叠加在工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流信号。基极电流的变化量为直流上的交流信号。基极电流的变化量为 IB，相应的集电极电流变化为相应的集电极电流变化为 IC，则则交流电流放交流电流放大倍数大倍数为：为：BIIC1. 电流放大倍数电流放大倍数和和 _2.集集- -基极反向饱和电流基极反向饱和电流ICBO AICBOICBO是集是集电结反偏电结反偏由少子的由少子的漂移形成漂移形成的反向电的反向电流，受温流，受温度的变化度的变化影响。影响。BECNNPICBOICEO= IBE+ICBO IBE IBEICBO进入进入N区，形成区，形成IBE。根据放大关系，根据放大关系，由于由

9、于IBE的存的存在，必有电流在，必有电流 IBE。集电结反集电结反偏有偏有ICBO3. 集集- -射极反向饱和电流射极反向饱和电流ICEOICEO受温度影响受温度影响很大，当温度上很大，当温度上升时，升时，ICEO增加增加很快，所以很快，所以IC也也相应增加。相应增加。三极三极管的温度特性较管的温度特性较差差。4.集电极最大电流集电极最大电流ICM集电极电流集电极电流IC上升会导致三极管的上升会导致三极管的 值的下降，值的下降，当当 值下降到正常值的三分之二时的集电极电值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为流即为ICM。5.集集-射极反向击穿电压射极反向击穿电压U(BR)CEO当集当集-射

10、极之间的电压射极之间的电压UCE超过一定的数值超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25 C、基极开路时的击穿电压。基极开路时的击穿电压。6. 集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM 集电极电流集电极电流IC 流过三极管，流过三极管， 所发出的焦耳所发出的焦耳 热为：热为：PC =ICUCE 必定导致结温必定导致结温 上升，所以上升，所以PC 有限制。有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区常见三极管实物外形常见三极管实物外形2.5 BJT交流小信号模型交流小信号模型一、一、 输入回路

11、的等效输入回路的等效（b、e间的等效）间的等效）从输入特性可知，当从输入特性可知，当工作点围绕工作点围绕Q点作小点作小幅波动时，可将幅波动时，可将Q1、Q2曲线近似为线段。曲线近似为线段。26(mV)200( )(1)(mA)beEQrI rbe的量级从几百欧到几千欧。的量级从几百欧到几千欧。cvbeibvceicbeiBuBE vBE iBQQ2Q1三极管的三极管的b、e间间可等效为电阻可等效为电阻rbe等等效效rbeibbeiCvCE从输出特性从输出特性可知，三极可知，三极管处于放大管处于放大区时，区时，i iC C与与vce无关无关二、二、 输出回路的等效输出回路的等效（c、e间的等效）间的等效）三极管的微变三极管的微变等效电路等效电路cvbeibvceicbe三极管