模拟电路学习之三极管.doc

基本要求l熟练掌握:放大电路的组成原则;共射、共集和共基组态放大电路工作原理;静态工作点;用小信号模型分析法分析增益、输入电阻和输出电阻;多级放大电路的工作原理,增益的计算l正确理解:图解分析法;放大电路的频率响应l一般了解:(1)发射区向基区注入电子由于发射结外加正向电压,发射结的内电场被削弱,有利于该结两边半导体中多子的扩散。流过发射极的电流由两部分组成:一是发射区中的多子自由电子通过发射结注入到基区,成为集区中的非平衡少子而形成的电子电流IEN,二是基区中的多子空穴通过发射结注入到发射区,成为发射区的非平衡少子而形成的空穴电流IEP。由于基区中空穴的浓度远低于发射区中电子的浓度,因此,与电子电流相比,空穴的电流是很小的,即IE=IEN+IEP(而IEN>>IEP)(2)非平衡载流子在基区内的扩散与复合由发射区注入基区的电子,使基区内少子的浓度发生了变化,即靠近发射结的区域内少子浓度最高,以后逐渐降低,因而形成了一定的浓度梯度。于是,由发射区来的电子将在基区内源源不断地向集电结扩散。另一方面,由于基区很薄,且掺杂浓度很低,因而在扩散过程中,只有很少的一部分会与基区中的多子(空穴)相复合,大部分将到达集电结。(3)集电区收集载流子由于集电结外加反向电压,集电结的内电场被加强,有利于该结两边少子的漂移。流过集电极的电流IC,2和集电区中的热平衡少子空穴通过集电结形成的空穴电流ICP所组成的反向饱和电流ICBO以外,还包括由发射区注入到基区的非平衡少子自由电子在基区通过边扩散、边复合到达集电结边界,1,因此IC=ICN1+ICN2+ICP=ICN1+ICBO式中ICBO=ICN2+ICP基极电流由以下几部分组成:通过发射结的空穴电流IEP,1过程中在基区的复合电流(IEN-ICN1),即IB=IEP+(IEN-ICN1)-(1)半导体三极管从结构上可分为NPN型和PNP型两大类,它们均由三个掺杂区和两个背靠背的PN结构成,但两类三极管的电压极性和电流方向相反。(2)三个电极:基极b、集电极c、和发射极e。从后面工作原理的介绍中可以看到,发射极和集电极的命名是因为它们要分别发射与接收载流子。(3)内部结构特点:发射区的掺杂浓度远大于集电区的掺杂浓度;基区很薄,且掺杂浓度最低。(4)三个区作用:发射区发射载流子、基区传输和控制载流子、集电区收集载流子。(1)条件内部条件:三极管的结构。外部条件:发射结正偏、集电结反偏。对NPN型:Vc>VB> VE     Si管:VBE=   Ge管:VBE=:Vc<VB< VE    Si管:VBE=-   Ge管:VBE=-(2)内部载流子的传输过程(参阅难点重点)(3)电流分配关系在众多的载流子流中间,仅有发射区的多子通过发射结注入、基区扩散和复合以及集电区收集三个环节,转化为正向受控作用的载流子流Ic,其它载流子流只能分别产生两个结的电流,属于寄生电流。为了表示发射极电流转化为受控集电极电流Ic的能力,引入参数α,称为共基极电流传输系数。其定义为α=Ic/IE令β=α/(1-α),称为共射极电流传输系数。     IE=Ic+I