《模拟电子技术0》课件第4讲 三极管

第2章三极管及其放大电路2.1三极管2.1.1三极管的结构2.1.2三极管的电流放大作用2.1.3三极管的特性曲线2.1.4三极管的参数2.2共射极放大电路及其静态分析2.2.1共射极放大电路组成原理2.2.2直流通路与交流通路 2.2.3静态工作点的解析法分析2.3共射极放大电路图解法分析2.3.1图解法分析2.3.2静态工作点设置对放大器的影响2.3.3输出带载时的动态分析2.4微变等效电路分析法2.4.1微变等效电路模型2.4.2共射极放大电路微变等效电路分析2.5其它放大电路分析2.5.1共集电极放大电路分析2.5.2共基极放大电路分析2.5.3基本放大电路比较2.6静态工作点稳定放大电路2.6.1温度对放大电路工作点的影响2.6.2分压式静态工作点稳定放大电路2.7多级放大器2.7.1级间耦合方式2.7.2多级放大器分析2.8三极管及其放大电路仿真2.8.1三极管特性测试2.8.2三极管放大电路仿真

本章目录及内容：本章内容要求：本章首先介绍三极管的结构及放大的基本原理；其次，介绍三极管放大电路的静态、动态分析方法及三种典型的三极管放大电路；最后，通过静态工作点稳定放大电路说明改善三极管放大电路性能的方法，并且说明了多级放大器组成原理及分析方法。2.1三极管三极管也称双极型三极管（BipolarJunctionTransistor-BJT），三极管的种类繁多，按照三极管的内部结构可分为NPN型和PNP型，按照三极管PN结的材料可分为硅管和锗管，按照三极管的工作频率范围可分为低频管、中频管及高频管，按照三极管的功率可分为小功率管、中功率管和大功率管等。图2-1三极管的结构与符号2.1.1三极管的结构集电区：掺杂浓度较低；基区：掺杂浓度低，且非常薄；发射区：掺杂浓度高发射结集电结基极（base---简称b极集电极（collector---简称c极）发射极（emitter---简称e极）2.1.2三极管的电流放大作用三极管的工作状态：放大状态、截止状态和饱和状态。放大状态是三极管最主要的工作状态，对于小信号的放大及传递通常都是通过放大状态来实现的。图2-2三极管电流放大示意图1.放大状态条件三极管要进入放大状态必须满足的条件：发射结正偏，集电结反偏。2.放大状态下载流子的运动分析1）发射极发射及多子的复合发射：发射区在发射结正偏情况下向基区因扩散而注入大量电子的过程；多子复合：注入基区的电子与基区空穴复合，复合后仍有大量的电子剩余。2）集电极收集及少子的复合集电极收集：基区的这些电子在集电结反偏电场的作用下顺利漂移到集电区，被集电区收集，这个过程就称为集电区的收集作用。少子复合：基区和集电区本来就有的少子也彼此漂移并相互复合。3.放大状态下的电流关系分析基区复合电流：基区与发射区多子之间复合形成的电流。收集电流：发射区注入到基区的电子扩散到集电结并被集电区收集的电子形成的电流。发射极电流：反向饱和电流：基区和集电区少子在集电结反偏情况下形成的漂移电流可得如下关系共基直流电流放大倍数反映了三极管把射极电流转换为集电极收集电流的能力，范围在0.95~0.995之间定义共射直流电流放大倍数定义三极管的穿透电流共射直流电流放大倍数反映了三极管基极电流对集电极电流的控制能力。当三极管处于放大状态时，基极有一个电流IB，则集电极就会产生一个倍的电流IC，这就是三极管的电流放大作用的体现，应用三极管进行信号放大实际上就是基于它的电流放大原理工作的。

1.三极管按照结构可以分为[填空1]和[填空2]两种。2.三极管的电流放大作用是在[填空3]状态下实现的，在该状态下基极电流对集电极电流具有控制作用，可表示为。作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂填空题3分关于三极管结构的描述不正确的是基区很薄,掺杂浓度低；发射区掺杂浓度高；集电区掺杂浓度不高,但与基区的接触面积大；发射区和集电区是同样材质的半导体。ABCD提交单选题1分2.1.3三极管的特性曲线1.输入特性曲线死区电压导通后基极电流随UBE近似按照指数规律上升UCE增加输入曲线继续右移2.输出特性曲线三极管的输出特性是指保持三极管的发射结偏置电压或基极输入电流不变的情况下，三极管集电极电流iC与三极管管压降uCE之间的函数关系，即当三极管的发射极正偏，集电结也正偏就进入饱和工作状态。集电结正偏意味着集电极的电压很低，低于基极的电压，此时集电极相对于基极的电压为负，管压降uCE很小，在该状态下集电极电流iC随管压降uCE的增加近似成线性增加，这是由于在饱和状态下，集电结的收集作用由于集电结正偏大大减弱，在管压降很小时，集电结完全正偏，收集作用很弱，随着管压降uCE的增大集电结正偏程度减弱，并逐渐转向反偏，收集作用增强，电流iC增加。在饱和状态下，三极管的集电极电流与基极电流之间没有线性的关系，基极电流的上升并不会引起集电极电流成比例的上升。饱和区和饱和状态截止区与三极管的截止状态相对应，当三极管的发射结与集电结均处于反偏状态时，三极管即处在截止状态，在该状态下基极电流为零，发射结不能向基区注入电子，集电极电流近似为零，并且不会随管压降的变化而变化。此时的三极管没有电流放大作用，集电极与射极之间几乎截止，实际上此时从集电极到发射极之间有很小的漏电流，该电流就是截止区和截止状态2.1.4三极管的参数1.集电极-基极击穿电压U(BR)CBO指三极管发射极开路情况下集电极与基极之间的反向击穿电压，是集电极与基极之间能够承受反向电压的最大值。2.集电极-发射极击穿电压U(BR)CEO指三极管基极开路情况下集电极与发射极之间的击穿电压，是集电极与发射极之间能够承受电压的最大值。3.发射极-基极击穿电压U(BR)EBO指三极管集电极开路情况下基极与发射极之间的反向击穿电压，是基极与发射极之间能够承受的最大反向电压。4.集电极-基极漏电流ICBO指三极管发射极开路的情况下，集电极与基极之间施加反偏电压时集电极与基极之间的漏电流。正常情况下该参数值很小，只有微安级。5.集电极-发射极漏电流ICEO指三极管基极开路的情况下，集电极与发射极之间的漏电流，即集电极到发射极之间的穿透电流，通常也只有微安级。6.直流电流增益hEF该参数实际上就是前面提到的共射极直流电流放大倍数，通常中小功率的三极管的hEF在几十到几百之间，低频大功率三极管的hEF通常较低，只有十几。7.饱和管压降UCE(sat)指三极管饱和导通时集电极与发射极之间的压降，通常为零点几伏左右。8.集电极最大电流ICM指三极管工作时集电极允许流过的连续电流平均值的最大值，该电流是三极管工作时集电极电流的上限。9.最大耗散功率PCM指三极管工作时自身允许消耗功率的最大平均值。10.特征频率fT指三极管共射极交流电流放大倍数降低到1时所加输入信号的频率，用fT表示。低频管：fT<3MHz高频管：fT>30MHz中频管：3MHz<fT<30MHz三极管处于放大状态的条件是（）发射结正偏，集电结正偏；发射结反偏，集电结正偏；发射结正偏，集电结反偏；发射结反偏，集电结反偏；ABCD提交单选题1分三极管处于饱和状态的条件是（）发