高二物理竞赛课件放大状态下BJT的工作原理

放大状态下BJT的工作原理

RcVccRbVbb集电区收集扩散过来的电子。

因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN

。另外，集电结区的少子形成漂移电流ICBO。动画演示放大状态下BJT的工作原理从内部看：从外部看：ICN与IBN之比称为电流放大倍数

实验表明IC比IB大数十至数百倍，因而有:IB虽然很小，但对IC有控制作用，IC随IB的改变而改变，即基极电流较小的变化可以引起集电极电流较大的变化，表明基极电流对集电极具有小量控制大量的作用，这就是三极管的电流放大作用。三极管属于电流控制型器件！！动画演示

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。三极管的特性（输入特性、输出特性）曲线描述各电极之间电压，电流之间的关系，用于对三极管的性能、参数和三极管电路的分析估算。（以共射极接法为例）

输入特性曲线：

描述了在管压降vCE一定的情况下，基极电流iB与发射结压降vBE之间的函数关系，即3.1.3BJT的V-I特性曲线=0VvCEvBE(V)①vCE=0V时，相当于两个PN结并联。③

vCE≥1V再增加时，曲线右移很不明显。

②

当vCE=1V时，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少，在同一vBE

电压下，iB

减小。特性曲线将向右稍微移动一些。死区电压硅0.5V锗0.1V导通压降硅0.7V锗0.3V++++iC-vBE+-vCET+iB=1VCEv①当vCE=0V时，因集电极无收集作用，iC=0。②

vCE↑→ic

↑

。

③当vCE

＞1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以vCE再增加，iC基本保持不变。同理，可作出iB=其它值的曲线。

(2)

输出特性曲线：描述基极电流iB为一常量时，集电极电流iC与管压降vCE之间的函数关系。现以iB=60uA一条加以说明。iCCE(V)(mA)=60uAIBv输出特性动画演示三极管工作的三个区域：放大区：发射结正偏，集电结反偏。(1)当IB一定时，iC几乎不随vCE变化，具有恒流特性；(2)iC随iB变化线性变化，iC=βiB，

iC受iB控制。uCEiCIB=0uAIB=20uAIB=40uAIB=60uAIB=80uA0截止区放大区饱和区工作条件：VBE>Von，VCE>VBE

放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距，说明iC此时主要受iB控制，发射结正偏，集电结反偏。三极管工作的三个区域：截止区：发射结反偏，集电结反偏。IB对IC无控制作用。IB=0，IC=ICEO

很小。ICEO=（1+β

）ICBO—受温度影响大，故ICEO温度系数大。uCEiCIB=0mAIB=20mAIB=40mAIB=60mAIB=80mA0截止区放大区饱和区工作条件：VBE<Von，

vCE>vBE

截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，vBE小于死区电压。一般，发射结和集电结均反向偏置，保证可靠截止。三极管工作的三个区域：饱和区：发射结正偏，集电结正偏。IC不随IB变化，无放大作用，IB对IC控制作用消失。注：放大电路中三极管工作区域可通过三个电极的电位来判断。uCEiCIB=0mAIB=20mAIB=40mAIB=60mAIB=80mA0截止区放大区饱和区特点:饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)，i