2021年2021年度基本放大器专题知识讲义.ppt

半导体BJT  BJT的结构简介
半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor,简称BJT）。
BJT是由两个PN结组成的。
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NPN型
PNP型
符号:
三极管的结构特点:
（1）发射区的掺杂浓度＞＞集电区掺杂浓度。
（2）基区要制造得很薄且浓度很低。
-
-
N
N
P
发射区
集电区
基区
发射结
集电结
e
c
b
发射极
集电极
基极
-
-
P
P
N
发射区
集电区
基区
发射结
集电结
e
c
b
发射极
集电极
基极
BJT的结构
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BJT的电路分配及放大作用（NPN管）
若在放大工作状态：
发射结正偏：
+
UCE
－
＋
UBE
－
＋
UCB
－
集电结反偏：
由VBB保证
由VCC、 VBB保证
UCB=UCE - UBE
> 0
共发射极接法
c区
b区
e区
三极管在工作时要加上适当的直流偏置电压。
发射结加正向偏置电压,集电结加反向偏置电压
电流均受此电压控制
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（1）因为发射结正偏，所以发射区向基区注入电子 ，形成了扩散电流IEN 。同时从基区向发射区也有空穴的扩散运动，形成的电流为IEP。但其数量小，可忽略。 所以发射极电流I E ≈ I EN 。
1．BJT内部的载流子传输过程
（2）发射区的电子注入基区后，变成了少数载流子。少部分遇到的空穴复合掉，形成IBN。所以基极电流I B ≈ I BN 。大部分到达了集电区的边缘。
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另外，集电结区的少子形成漂移电流ICBO。
（3）因为集电结反偏，收集扩散到集电区边缘的电子，形成电流ICN 。
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三个电极上的电流关系:
IE =IC+IB
定义：
(1)IC与I E之间的关系:
所以:
～。
2．电流分配关系
(KVL)
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(2)IC与I B之间的关系：
联立以下两式：
得：
所以：
得：
令：
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BJT的特性曲线（共发射极接法）
(1) 输入特性曲线 iB=f(uBE) uCE=const
（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。等同PN结的特性曲线
（3）uCE ≥1V再增加时，曲线右移很不明显。
（2）当uCE=1V时， 集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少， 在同一uBE 电压下，随着uCE的增大,iB 减小。特性曲线将向右稍微移动一些。
死区电压
硅
锗
导通压降
硅
锗
输入
输出
VBE不变
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（2） uCE ↑ → Ic ↑ 。
（3） 当uCE ＞1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。
同理，可作出iB=其他值的曲线。
(2)输出特性曲线 iC=f(uCE) iB=const
现以iB=60uA一条加以说明。
（1）当uCE=0 V时，因集电极无收集作用，iC=0。
iB不变
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饱和区——iC受uCE显著控制的区域，该区域内uCE＜ V。
此时发射结正偏，集电结也正偏。
截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。
此时，发射结反偏，集电结反偏。
放大区——
曲线基本平行等
距。 此时，发
射结正偏，集电
结反偏。
该区中有：
饱和区
放大区
截止区
输出特性曲线可以分为三个区域:
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