第三章半导体三极管及其应用.ppt

第三章半导体三极管及其应用?半导体三极管?放大电路的图解分析法?放大电路的小信号模型分析法?放大电路工作点稳定?共集电极和共基极电路?放大电路的频率响应?放大电路的瞬态响应§ 双极型三极管?半导体三极管的结构?三极管内部的电流分配与控制?三极管各电极的电流关系?三极管的共射极特性曲线?半导体三极管的参数?三极管的型号?三极管应用 半导体三极管的结构双极型半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型: NPN 型和 PNP 型。 e-b 间的 PN 结称为发射结( Je) c-b 间的 PN 结称为集电结( Jc) 中间部分称为基区,连上电极称为基极, 用B或b表示( Base ); 一侧称为发射区,电极称为发射极, 用E或e表示( Emitter ); 另一侧称为集电区和集电极, 用C或c表示( Collector )。双极型三极管的符号中, 发射极的箭头代表发射极电流的实际方向。半导体三极管的结构从外表上看两个 N区,(或两个 P区)是对称的,实际上发射区的掺杂浓度大,集电区掺杂浓度低,且集电结面积大。基区要制造得很薄,其厚度一般在几个微米至几十个微米。 三极管内部的电流分配与控制双极型半导体三极管在工作时一定要加上适当的直流偏置电压。若在放大工作状态:发射结加正向电压, 集电结加反向电压, 如图所示。现以 NPN 型三极管的放大状态为例,来说明三极管内部的电流关系。 NPN R CR V BB+_ I BI CI EV o 电流分配与控制在发射结正偏,集电结反偏条件下,三极管中载流子的运动: (1) 发射区向基区注入电子: 在V BB作用下, 发射区向基区注入电子形成 I EN,基区空穴向发射区扩散形成 I EP。 I EN >> I EP方向相同 V 电流分配与控制(2) 电子在基区复合和扩散由发射区注入基区的电子继续向集电结扩散,扩散过程中少部分电子与基区空穴复合形成电流 I BN。由于基区薄且浓度低,所以 I BN较小。(3) 集电结收集电子由于集电结反偏,所以基区中扩散到集电结边缘的电子在电场作用下漂移过集电结,到达集电区,形成电。 V 电流分配与控制(4) 集电极的反向电流集电结收集到的电子包括两部分: 发射区扩散到基区的电子—— 基区的少数载流子—— I CBO V 电流分配与控制 I E= I EN + I EP 且有 I EN >> I EP I EN=+ I BN 且有 I EN >> I BN, >> I BN I C=+ I CBO I B=I EP+ I BN-I CBO I E =I C+I BV 三极管各电极的电流关系(1) 三种组态双极型三极管有三个电极,其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出,这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态,见下图共集电极接法,集电极作为公共电极, 表示; 共基极接法,基极作为公共电极,用 CB 表示。共发射极接法,发射极作为公共电极,用 CE 表示;