双极晶体管的直流电流电压方程.ppt

1、3.4双极晶体管的DC电流-电压方程。本节以基极区缓慢变化的NPN晶体管为例，推导了晶体管在发射极结和集电极结上施加任意电压时的DC电流-电压方程。e，b，c，ie，IB，IC，VCE，vbe，vbc，n，n，p，-，-，-，参考电流方向和参考电压极性如下图所示。在推导电流-电压方程时，扩散方程的解具有线性叠加的特性：边界条件1的解n1(x)和边界条件2的解n2(x)的和n1(x) n2(x)等于边界条件2的解n(x)。，3.4.1集电极结短路时的电流，其中IES表示发射极结反向偏置且集电极结零偏置时的发射极电流，相当于单发射极结构形成的PN结二极管的反向饱和电流。因此，当发射极结处于随机偏置

2、，集电极结处于零偏置时，我们可以得到晶体管三个电极的电流。3.4.2发射极结短路时的电流。如果晶体管的发射极区域被认为是“集电极区域”，我们可以得到反向应用的晶体管，这被称为反向晶体管。发射极结短路相当于反相晶体管集电极结短路，因此本节晶体管的偏置状态相当于前一节反相晶体管的偏置状态。因此，可以得到，在公式中，当集电极结被反向偏置并且发射极结被零偏置时，ICS表示集电极电流，这相当于由单个集电极结组成的PN结二极管的反向饱和电流。代表倒相管的共基DC短路电流的放大系数，它通常比。3.4.3晶体管的DC电流-电压方程，因为在三个电流中满足IE=ic1b，所以三个电流中只有两个是独立的。如果选择I

3、E和IC，则在上述两种偏置条件下，通过将电流相加，可以得到共基DC电流-电压方程，也称为“埃尔伯莫尔方程”，并且当任何电压施加到发射极结和集电极结时，可以得到晶体管的DC电流-电压方程。(3-59b)、(3-59a)，如果选择IB和IC，则得到共发射极DC电流和电压的方程。前向管和后向管之间有一个互易关系，即(3-60)，3.4.4晶体管的输出特性，共基极输出特性：以输入端的IE为参数，集成电路和VBat输出。可以通过从共基DC电流-电压方程中消除VBE来获得共基输出特性方程、E、B、C、IE、ic、VBC、N、N、P、-、B，当VBC=0时，在放大区域中，VBC为0，并且当、其中、共基输出特

4、性曲线、共发射极输出特性：在输出端的IC和VCE之间的关系，其中在输入端的IB作为参数变量。共发射极输出特性方程可以通过从共发射极DC电流电压方程中消除VBE来获得、E、C、B、P、IB、ic、N、E、VCE、N，其中，或，当VBC=0或VBE VCE时，当放大时，ICEO代表当基极开路(IB=0)且集电极反向偏置(VBC 0)时从发射极穿透到集电极的电流，这被称为共发射极反向截止电流或共发射极穿透电流。共发射极输出特性曲线，在图中，虚线表示VBC=0，或VCE=VBE，即放大区和饱和区之间的边界。在虚线的右侧，VBC VBE是放大区域；在虚线的左侧，VBC 0或VCE VBE是饱和区域。3.

5、4.5基极宽度调制效应，在共发射极放大区，理论上，集成电路与VCE无关。然而，在实际的晶体管中，集成电路会随着VCE的增加而略有增加。原因是当VCE增加时，集电极结反向偏压(VBC=VBE VCE)增加，集电极结耗尽区变宽，中性基极区宽度变窄，基极区少子浓度分布梯度增加，从而增加了集成电路。这种现象被称为基底宽度调制效应，也称为早期效应。，WB，WB，WB，x，n，n，p，0，0，nb (x)，当忽略基区中的少数重组和ICEO时，输入基区中的部分，即xp。其中，称为早期电压；称为共发射极增量输出电阻；是集电极结耗尽区。对于均匀的基区、或，为了减少早期效应，基区的宽度WB应该增加，并且基区中的集电