晶体管的结构和工作原理李英课件

主讲人：李英晶体管的结构和工作原理目录Contents掌握晶体管的结构和工作原理一判断晶体管的类型及是否满足放大条件二案例导入基本结构常见双极性晶体管的外形图(a)平面型(b)合金型晶体管的结构示意图NPN型晶体管PNP型晶体管晶体管的结构示意图和表示符号NPN型晶体管PNP型晶体管基区：最薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高集电区：面积最大基极

BECNNP发射极集电极集电结发射结基极

BECNNP发射极集电极集电结发射结工作原理1晶体管放大的外部条件BCNNP+UCC

RC+UBB

E

RBNPNVB

>VEVC

>VB发射结正偏、集电结反偏从电位的角度PNPVB<VEVC<VBBCPPN+UCC

RCUBB

ERB-+工作原理1晶体管放大的外部条件发射结正偏、集电结反偏从电位的角度mAVmAICIB

AIERB+UBE

+V UCE

CEB3DG100+UCC

+

UBB工作原理2各电极电流关系及电流放大作用晶体管电流放大的实验电路输入回路输出回路共发射极放大电路工作原理2各电极电流关系及电流放大作用晶体管电流放大的实验电路输入回路输出回路mAVmAICIB

AIERB+UBE

+V UCE

CEB3DG100+UCC

+

UBB共发射极放大电路设UCC=6V，改变可变电阻RB,则基极电流IB、集电极电流IC

和发射极电流IE

都发生变化IB(mA)00.020.040.060.080.10IC(mA)＜0.0010.701.502.303.103.95IE(mA)＜0.0010.721.542.363.184.05晶体管电流测量数据IB(mA)00.020.040.060.080.10IC(mA)＜0.0010.701.502.303.103.95IE(mA)＜0.0010.721.542.363.184.05晶体管电流测量数据

IE=IB+IC符合基尔霍夫定律

IC>>IB

，

IC≈

IE

IC>>

IB把基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性，称为晶体管的电流放大作用要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置，集电结必须反向偏置结论工作原理3晶体管内部载流子的运动规律+

BENNPRBUBB+UCC

IEIBEICEICBOIC CIB发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE基区空穴向发射区的扩散可忽略进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结工作原理3晶体管内部载流子的运动规律+

BENNPRBUBB+UCC

IEIBEICEICBOIC CIB发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE集电结反偏，由少子形成的反向电流ICBO基区空穴向发射区的扩散可忽略进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE，多数扩散到集电结扩散到集电结边缘的自由电子被反向偏置的集电结的电场吸引到达集电区，形成电流ICEB CEOIC

IB

(1

)ICBO

I

I+

UBBUCC+

ICIBBCNNPRBE IEIBEICBOICEIC=ICE+ICBO

ICEIB=IBE-ICBO

IBEβICEIBEIC-ICBOIB+ICBOICIB===称为共发射极放大电路电流放大倍数若IB

=

0，则IC≈ICEO集-射极穿透电流忽略ICEO

，有IC≈βIB实现电流放大作用在模拟电路中，晶体管用于放大器、音频放大器、射频放大器、稳压电路；在计算机电源中，主要用于开关电源在数字电路中，晶体管主要功能是当成电子开关。数字电路包括逻辑门、随机存取内存（RAM）和微处理器晶体管的出现，是电子技术之树上绽开的一朵绚丽多彩的奇葩晶体