第2章+晶体三极管.ppt

1、1，2章晶体三极管，概述，2.1放大模式晶体三极管的工作原理，2.2晶体三极管的不同工作模式，2.3硼模型，2.4晶体三极管电压特性曲线，2.5晶体三极管小信号电路模型，2.6晶体三极管电路分析方法，2.7晶体三极管的应用，4，三极管的三种茄子工作模式，发射结的正偏差，集电结的逆偏差。放大模式：发射结正偏置，集电极结正偏置。饱和模式：发射连接反向偏差，收集器连接反向偏差。截止模式：注：三极管起正向控制作用，除了内部结构特性外，还必须满足放大模式的外部工作条件。三极管内部结构特征，1)发射区高掺杂：提供足够的载流子。2)基地很薄：便于载流子通过。3)收集器连接面积：有助于收集载流子。第二章郑秀晶

2、电晶体，正向控制，控制开关特性，5，2.1放大模式电晶体工作原理，2.1.1内部载流子传输过程，ien，IEP，ibb，ICN，icbo，icbo，发射区域掺杂浓度基本区域掺杂浓度：基本区域发射到发射区域，基地的作用：向基地发射的多子，从自发射传送到集电连接边界。基座非常薄：在多子传输过程中减少基座的复合机会，使大部分载流子扩散扩散到收集器边界。集电极连接具有反偏转和集电连接面积大：扩散到集电连接边界的整个载流子漂移到集电区域，形成受控的集电电流。(威廉莎士比亚、集电、集电、集电、集电、集电、集电)，第二章晶体三极管，只有发射区的多子才能通过发射、复合、收集将电流IEn转换为ICn，形成正向控

3、制作用。另一种电流是寄生电流。7，三极管特性是正向控制，即用于三极管输出的集电极电流IC，与反向集电电压VCE近似无关，主要由正向发射节点电压VBE控制。注意：NPN管的工作方式与PNP管相似，但形成电流的载流子特性不同，因此每个极电流方向相反，添加到每个极的电压极性相反。第二章晶体三极管，8，输入信号作用于哪些电极，输出信号来自哪些电极，另一个电极是构成型的。2.1.2电流传输方程、三极管的三种茄子连接方法、(总发射极)、(共同基极)、(共同集电极)、(共同集电极)、放大电路配置用于交流信号。第二章晶体三极管，第九章，通用基极直流电流传输方程，直流电流传输系数：直流电流传输方程：总发射极直流

4、电流传输方程，直流电流传输方程：第二章晶体三极管，10，如果忽略ICEO:因为IB=0，IEp (IEn- ICn)=IE-ICn=ICBO，所以第二章晶体三极管，12，三极管的正向控制，符合指数函数关系：2.1，格式中，第二章晶体三极管，第二章晶体电晶体，16，饱和模式直流简化电路模型，饱和传导电压几乎等于放大模式的传导电压。也就是说，如果三极管在饱和模式下工作，则等于开关关闭。第二章晶体三极管，无视饱和压降，三极管输出几乎短路。17，2.2.2切断模式(反转E接头，反转C接头)，忽略反向饱和电流时的电晶体IB 0，IC 0。也就是说，如果三极管在截止模式下工作，则等于开关断了。截止模式直流

5、简化电路模型、第二章晶体三极管、18，2.3爱宝烟雾模型、爱宝烟雾模型是适用于所有工作模式的三极管通用模型。其中，第二章晶体三极管、19，2.4晶体三极管电压特性曲线、电压特性曲线是适用于所有工作模式的三极管共同曲线模型。第二章晶体三极管，20，21，输入特性曲线，VCE特定：类似于二极管伏安特性。VCE增量：正向特性曲线向右移动一点。VCE=VCB VBE，WB，注意：VCE 0.3 V后的曲线移动可以忽略。因此，VBE将在一段时间内：VCEVCB，复合机会IB曲线向右移动。第二章晶体三极管，22，输出特性曲线，饱和区域(VBE 0.7 V，VCE 0.3 V)，特征：条件：发射结正偏差，集

6、电结正偏差。IC不受IB控制，并受VCE影响。VCE略有增加，IC大大增加。输出特性曲线可分为四个区域：饱和区域、放大区域、切除区域和局部剖区域。第二章晶体三极管，23，放大区域(VBE 0.7 V，VCE 0.3 V)，特征，条件，说明，考虑第二章晶体三极管，24，三极管基宽调制效果时电流IC的修正方程，基本宽度WB越小，考虑上述因素，IB等于，第二章晶体三极管，25，截止区域(VBE 0.5 V，VCE 0.3 V)，特征：条件：发射结反向偏差，集电结反向偏差。IC 0、IB 0，严格地说，截止日期必须是IE=0或IB=-ICBO以下的区域。第二章郑秀晶三极管，26，击穿区域，特征：当VC

7、E增加到特定值时，集电极接合反转，IC急剧增加，因为IB在0 -ICBO时仍然满意。集电极连接反向击穿电压随IB的增加而减小。注意事项：如果IB=0，则降伏电压为V(BR)CEO，如果IE=0，则降伏电压为V(BR)CBO，V(BR)CBO V(BR)CEO (VCE V(BR)最常用的是混合小型信号电路模型。第二章晶体三极管，29，混合电路模型的引线，第二章晶体三极管，30，混合小型信号电路模型，无视RBC的影响，可以整理混合电路模型。由于电路低频运行时连接容量影响可以忽略，因此低频混合电路模型简化如下：第二章晶体三极管，31，小信号电路参数，rbb基区体电阻较小，约数十欧元，经常被忽略。r

8、be电晶体输入电阻，约为千欧洲数量级。交叉GM表示三极管起正向控制作用的增量电导。rce电晶体输出电阻，较大的值。RL rce经常被忽略。第二章晶体三极管，32，简化的低频混合电路模型，因此，在等效电路中，gmvbe也可以显示为IB。注：小信号电路模型只能用于分析在Q点重叠的每个交流的相互关系，不能分析直流参数。第二章晶体三极管、33、晶体三极管四个参数的总瞬时表达式、以电压为参数的电流表达式、QP中交流量的扩展、34、交流量之间的线性关系、35、交叉导GM表示三极管起正向控制作用的增量电导。、注：和分别是公用基极交流电流传输系数和总发射极交流电流传输系数。36，由于交流信号重叠在静态工作点上

9、，交流信号宽度小，因此在放大模式下工作的电路分析时，必须先执行直流分析，然后再执行交流分析。是2.6晶体三极管电路分析方法，第二章晶体三极管，37，放大元件，电流放大作用，整体放大电路核心。输入、输出、参考点，38，角色：使释放结正向，并提供适当的静态工作点。基本电源和基本电阻、39、收集器电源供应设备、电路能源供应。并保证集电极接头的反向偏转。40，聚合电极电阻，将变化的电流变成变化的电压。41，耦合电容：电解电容，极性。大小10F50F，角色：隔离输入输出与电路DC的连接，同时允许信号无缝输入输出。42，可省略，电路改进：单电源供电，43，44，电源供应设备存在，因此IB0，IC0，IBQ

10、，ICQ，IEQ=IBQ ICQ，静态工作点，44，可以用2.6.1直流分析方法，即三极管的输入、输出特性曲线和管外电路(Public External Properties)确定的载荷线进行图形解决。要求：已知三极管特性曲线和管道外电路组件参数，优点：可以直接观察Q点位置是否合适，输出信号波形是否产生失真效果。第二章晶体三极管，48，(1)由电路输入特性确定IBQ，并建立管外输入电路直流负载线方程式(VBE-IB)牙齿。图形分析阶段：在输入特性曲线上创建直流负荷线。找到相应的交点以获得IBQ和VBEQ。(2)根据电路输出性质确定ICQ和VCEQ，并建立管输出电路的直流负载线方程式(VCE-I

11、C)。在输出特性曲线上创建直流负荷线。在负载线和性质曲线上，找到IB=IBQ曲线的交点，即Q点，以取得ICQ和VCEQ。第二章晶体三极管，49，示例1已知电路参数和三极管输入，输出特性曲线，IBQ，ICQ，VCEQ，q，输入电路直流负载线方程vbe=vbb-ibrb，vbee，第二章晶体三极管，51，估计法分析阶段：三极管工作模式的确定。使用相应的简化电路模型代替电晶体。分析电路直流工作点。VBE 0.5 V(E接头反向偏差)，关闭模式，假设放大模式，估计VCE:VE 0.3 V，放大模式，VE 0.3 V，饱和模式，第二章晶体三极管，52，示例2已知VBE，解决方案：VE因此，三极管在放大模

12、式下工作。VC=VCEQ=4.41 V，2章晶体三极管，53，示例在第三位电路中，将电阻RB更改为10 k，请重新判断三极管工作状态并计算VC。解决方案：假设VCEQ 0.3 V无效，因此假设T操作处于放大模式。因此，三极管在饱和模式下工作。第二章晶体三极管，54，示例4已知VBE(on)=0.7 V，VCE(sat)=0.3 V，=30，判断电晶体运行状态并计算VC。解释：所以三极管是截止模式，VBE(on)，第二章晶体三极管，55，yes 5(1)已知VBE(on)=0.7 V，VCE (SAT)=，56，解释：57，58，其中一些框相当于大卫南定理：算法1:分压偏置电路静态工作点，59，

13、算法2:60，示例7(3)已知vbe，解决，IB无更改，解决：62，示例9(5)尝试已知VBE(on)=0.7 V，VCE(sat)=0.3 V，=100，IB和IC。IB无变化，解决：63，2.6.2交流分析，小信号等效电路方法(微可变等效电路方法)，电路交流输入信号分析后Q点重叠电压和电流变化量之间的关系。基于交流路径用小信号电路模型替换晶体管的线性等效电路，即小信号等效电路。利用牙齿等效电路分析Av、Ri、Ro的方法是小信号等效电路方法。交流路径：即交流信号流路径。直流电源短路、耦合、旁路电容短路时的相应电路，第二章晶体电晶体，64，交流信号(输入信号vi)，65，小信号等效电路分析步骤：交流路径绘制(直流电源短路、耦合、旁路电容短路)。用小信号电