电子技术第一章晶体管

1、1.31.3双极型晶体管双极型晶体管 在双极型晶体管（在双极型晶体管（BJT）中，带正电的空穴和带负电的）中，带正电的空穴和带负电的电子均参与导电，故称半导体三极管、晶体管，或简称为三电子均参与导电，故称半导体三极管、晶体管，或简称为三极管。极管。三极管的外形如下图所示。三极管的外形如下图所示。三极管有两种类型：三极管有两种类型：NPN 和和 PNP 型。型。主要以主要以 NPN 型为例进行讨论。型为例进行讨论。1半导体三极管图片半导体三极管图片21.3.1 1.3.1 晶体管的结构及符号晶体管的结构及符号 根据结构不同，根据结构不同，BJTBJT可分成两种类型：可分成两种类型：NPNNPN型

2、和型和PNPPNP型。型。 结构上可分成：结构上可分成：三个区域：基区、发三个区域：基区、发射区、集电区。射区、集电区。三个电极：从三个区三个电极：从三个区各自接出的一根引线就各自接出的一根引线就是是BJTBJT的三个电极，它们的三个电极，它们分别叫做发射极分别叫做发射极e e、基极、基极b b和集电极和集电极c c。两个两个PNPN结：发射结、结：发射结、集电结集电结。 3三极管结构示意图和符号三极管结构示意图和符号( (a) )NPN 型型ecb符号符号集电区集电区集电结集电结（Jc）基区基区发射结发射结（Je）发射区发射区集电极集电极 c基极基极 b发射极发射极 eNNP 三区：三区：

3、三极：三极：两结两结:4集电区集电区集电结（集电结（Jc）基区基区发射结发射结Je发射区发射区集电极集电极 c发射极发射极 e基极基极 bcbe符号符号NNPPN三极管结构示意图和符号三极管结构示意图和符号( (b) )PNP 型型51.3.21.3.2晶体管的电流放大作用晶体管的电流放大作用以以 NPN 型三极管为例讨论型三极管为例讨论三极管中的两个三极管中的两个 PN 结结cNNPebbec表面看表面看三极管若实三极管若实现放大，必须从现放大，必须从三极管内部结构三极管内部结构和和外部所加电源外部所加电源的极性的极性来保证。来保证。不具备不具备放大作用放大作用6三极管内部结构要求：三极管内

4、部结构要求：NNPebcN N NP P P1. 发射区高掺杂。发射区高掺杂。2. 基区做得很薄基区做得很薄。通常只有。通常只有几微米到几十微米，而且几微米到几十微米，而且掺杂较掺杂较少少。三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使：外加电源的极性应使发发射结处于正向偏置射结处于正向偏置状态，而状态，而集电结处于反向偏置集电结处于反向偏置状态。状态。3. 集电结面积大。集电结面积大。71. 内部载流子的传输过程内部载流子的传输过程发射区：发射载流子发射区：发射载流子集电区：收集载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子基区：传送和控制载流子 （以（以NPNNPN为例）为例

5、） IC= ICN+ ICBOIE=IB+ IC放大状态下放大状态下BJTBJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程2. 电流分配关系电流分配关系发射极注入电流发射极注入电流传输到集电极的电流传输到集电极的电流设设 ECN II即根据传输过程可知根据传输过程可知 IC= ICN+ ICBO通常通常 IC ICBOECII 则有则有 为电流放大系数。它只为电流放大系数。它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般有关，与外加电压无关。一般 = 0.9 0.99 。IE=IB+ IC放大状态下放大状态下BJTBJT中载流子的传输过程中载流子的传输过程 1 又设

6、又设BCEOCIII 则则 是另一个电流放大系数。同样，它也只与管是另一个电流放大系数。同样，它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般一般 1 。根据根据IE=IB+ IC IC= ICN+ ICBOECN II且令且令BCCEOCIIII 时，时，当当ICEO= (1+ ) ICBO（穿透电流）（穿透电流）2. 电流分配关系电流分配关系BECNNPVBBRBVCCIE基区空穴基区空穴向发射区向发射区的扩散可的扩散可忽略。忽略。IB进入进入P区的电子少部区的电子少部分与基区的空穴复分与基区的空穴复合，合，复合掉的空穴复合掉的空穴由由

7、 V VBB BB 补充，补充，形成形成电流电流IB （特小（特小)；多；多数扩散到集电结。数扩散到集电结。发射结正发射结正偏，发射偏，发射区电子不区电子不断向基区断向基区扩散，形扩散，形成发射极成发射极电流电流IE。电流放大原理电流放大原理共发射极接法共发射极接法:发射结发射结Je0; 集电结集电结Jc0IB11BECNNPVBBRBECIE集电结反偏，有集电结反偏，有少子形成的反向少子形成的反向电流电流ICBO(可略可略)。ICBOICIBIC从基区扩散从基区扩散来的电子来的电子在在集电结反偏集电结反偏作用下作用下，漂，漂移进入集电移进入集电区而被收集，区而被收集，形成形成IC。由。由外接

8、电源外接电源 VCC 维持。维持。一、载流子传输过程一、载流子传输过程; ; 发射、复合、收集发射、复合、收集IB12三个极的电流之间满足结点电流定律三个极的电流之间满足结点电流定律KCLKCL，即，即IE = IC + IB2.三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系其中，共射其中，共射直流直流电流放大系数：电流放大系数：共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数 近似等于近似等于 IC 与与 IB 之比。之比。 一般一般 值约为几十值约为几十 几百。几百。13BECIBIEICNPN型三极管型三极管BECIBIEICPNP型三极管型三极管三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系14三极管的电

9、流分配关系三极管的电流分配关系一组三极管电流关系典型数据一组三极管电流关系典型数据IB/mA 0.001 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05IC/mA 0.001 0.01 0.56 1.14 1.74 2.33 2.91 IE/mA 0 0.01 0.57 1.16 1.77 2.37 2.961. 任何一列电流关系符合任何一列电流关系符合 IE = IC + IB，IB IC0NNPVBB RB VCCRC b.集电结加反向电压集电结加反向电压(反向偏置反向偏置):Ubc019输出输出回路回路输入输入回路回路+UCE 1.3.31.3.3 晶体管的共射组态特性曲线晶体管的

10、共射组态特性曲线特性曲线是选用三极管的主要依据，从半导体器件手册可查得特性曲线是选用三极管的主要依据，从半导体器件手册可查得。IBUCE三极管共射特性曲线测试电路三极管共射特性曲线测试电路ICVCCRbVBBcebRcV V A mA 输入特性：输入特性：输出特性：输出特性：常数常数 B)(CECIUfI常数常数 CE)(BEBUUfI+UCE +UCE IBIBIBUBE这里，这里，b表示输入电极，表示输入电极，c表示表示输出电极，输出电极，e表示公共电极。表示公共电极。IB是输入电流，是输入电流，UBE是是输入电压输入电压，加在，加在b、e两电极之间。两电极之间。 IC是输出电流，是输出电

11、流，UCE是是输出电压输出电压，从，从c、e 两电极取出。两电极取出。20输入特性输入特性UCE 1VIB( A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：工作压降： 硅管硅管UBE 0.7V,锗管锗管UBE 0.2V。UCE=0VUCE =0.5V 死区电压死区电压:硅管硅管0.5V，锗管锗管0.1V。思考：思考：UBE一定时，一定时，IB随随UCE 增加而减小，曲线右移，为什么增加而减小，曲线右移，为什么?UCE=0时，时，C结不通，随结不通，随UCE有利于电子进入有利于电子进入C区被收集，减弱区被收集，减弱P区复合，区复合，IB减减小，曲线右移。小，曲线右移。21二、二、输出特性

12、输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A观观:IB=40A曲线曲线上升段：上升段：UCEIC）平坦段平坦段:（UCE，IC基本不变）只有基本不变）只有IB控制控制IC对所有曲线而言，当对所有曲线而言，当UCE大于一定常数大于一定常数(0.3V)后，曲线平行等距。后，曲线平行等距。为常数，为常数， IC= IB常数常数 B)(CECIUfI当当UCE为定值时，为定值时， IC= IB， IC随随IB正正比例增加？（在放比例增加？（在放大区）大区）22IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A1

13、00 AUBE 死区电死区电压，称截止区。压，称截止区。此区域中此区域中 : IB=0,IC=ICEO,硅管约等于硅管约等于 1 1 A A，锗管约为，锗管约为几十几十 到几百到几百 A A分区讨论分区讨论: 1.截止区截止区可靠截止，可靠截止，B极接极接“-”，UBE0时，时，Je、Jc两结反两结反均反偏均反偏。失去失去了放大能力：了放大能力：IC IB放大原则是什么？放大原则是什么？232.放大区放大区IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A发射结正偏发射结正偏 集电结反偏集电结反偏此区域满足此区域满足IC= IB称为称为线性区（放线性

14、区（放大区）。大区）。当当UCE大于一定大于一定的数值时，的数值时，IC只只与与IB有关，有关，IC= IB。24IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A特点特点:UCE特小特小（UCE 0.3V） 域中域中UCE UBE Jc、Je均正偏均正偏 IBIC失去放大能力失去放大能力称为饱和区称为饱和区3.3.饱和区饱和区25输出特性三个区域的特点输出特性三个区域的特点: :(1) 放大区：发射结正偏（放大区：发射结正偏（Je0,即即UBE=UB-UE0），）， 集电结反偏集电结反偏（Jc0,即即UBC=UB-UC0），）， 有：有： IC=

15、IB , 且且 IC = IB(2) 饱和区：饱和区： UCE特小（特小（UCE 0.3V） （饱和压降（饱和压降UCES 0.3V) 发射结正偏发射结正偏（Je0 ）， 集电结正偏集电结正偏（Jc0 ）。 即：即：UCE UBE ， IC IB(3) 截止区：两结均反偏截止区：两结均反偏（Je0 ； Jc0 ）， UBE0集电结集电结Jc030三极管工作情况总结三极管工作情况总结(记录记录)状状态态发发射射结结集集电电结结IC截止反偏或零偏反偏0放大正偏反偏 IB饱和正偏正偏0集电结集电结Jc0321. 共射电流放大系数共射电流放大系数 2. 共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数忽略穿透

16、电流忽略穿透电流 ICEO 时，时，3. 共基电流放大系数共基电流放大系数 4. 共基直流电流放大系数共基直流电流放大系数忽略反向饱和电流忽略反向饱和电流 ICBO 时，时， 和和 这两个参数不是独立的，而是互相联系，关系为：这两个参数不是独立的，而是互相联系，关系为：33二、反向饱和电流二、反向饱和电流1. 集电极和基极之间的反向饱和电流集电极和基极之间的反向饱和电流 ICBO2.集电极和发射极之间的反向饱和电流集电极和发射极之间的反向饱和电流 ICEO( (a) )ICBO测量电测量电路路( (b) )ICEO测量电测量电路路ICBOceb AICEO Aceb 小功率锗管小功率锗管 IC

17、BO 约为几微约为几微安；硅管的安；硅管的 ICBO 小，有的为纳小，有的为纳安数量级。安数量级。当当 b 开路时，开路时， c 和和 e 之间的电流。之间的电流。值愈大，则该管的值愈大，则该管的 ICEO 也愈大也愈大。34三、三、 极限参数极限参数1. 集电极最大允许电流集电极最大允许电流 ICM 当当 IC 过大时，三极管的过大时，三极管的 值要减小。在值要减小。在 IC = ICM 时，时， 值下降到额定值的三分之二。值下降到额定值的三分之二。2. 集电极最大允许耗散功率集电极最大允许耗散功率 PCM过过损损耗耗区区安安全全 工工 作作 区区 将将 IC 与与 UCE 乘积等于乘积等于

18、规定的规定的 PCM 值各点连接起值各点连接起来，可得一条双曲线。来，可得一条双曲线。ICUCE PCM 为过损耗区为过损耗区ICUCEOPCM = ICUCE安安全全 工工 作作 区区安安全全 工工 作作 区区过过损损耗耗区区过过损损耗耗区区353. 极间反向击穿电压极间反向击穿电压外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压。外加在三极管各电极之间的最大允许反向电压。U(BR)CEO：基极开路：基极开路时，集电极和发射极之间时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。的反向击穿电压。U(BR)CBO：发射极开：发射极开路时，集电极和基极之间路时，集电极和基极之间的反向击穿电压。的反向击穿电压。安全工

19、作区安全工作区同时要受同时要受 PCM、ICM 和和U(BR)CEO限制。限制。过过电电压压ICU(BR)CEOUCEO过过损损耗耗区区安安全全 工工 作作 区区ICM过流区过流区三极管的安全工作区三极管的安全工作区36集电极最大允许功耗集电极最大允许功耗PCM 集电极电流集电极电流IC 流过三极管，流过三极管， 所发出的焦耳所发出的焦耳 热为：热为：PC =ICUCE 必定导致结温必定导致结温 上升，所以上升，所以PC 有限制。有限制。PC PCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区安全工作区37练习：某晶体管的输出特性曲线如图所示，其集电极最大练习：某晶体管的输出特

20、性曲线如图所示，其集电极最大耗散功率耗散功率P PCMCM200mW200mW，试画出它的过损耗区。，试画出它的过损耗区。解：根据解：根据PCMICUCE=200mW可得：可得： UCE (V)40302010IC（mA）56.671020将各点连接成曲线，即为临界过损耗线将各点连接成曲线，即为临界过损耗线. (AND）38例：例：晶体管导通时晶体管导通时UBE0.7V， =50=50， V VCC CC =12V=12V， R RB B =70k=70k ， R RC C =6k=6k 当当V VBB BB = -2V= -2V，2V2V，5V5V时，时，晶体管的静态工作点晶体管的静态工作点

21、Q位位于哪个区？于哪个区？V VBB BB =-2V=-2V， I IB B=0 =0 ， I IC C= =0 0，Q Q位于截止区位于截止区 V VBB BB =2V,=2V,I IB B= (V= (VBB BB -U-UBEBE)/ R)/ RB B =(2-0.7)/70=0.019 mA=(2-0.7)/70=0.019 mA=19=19A AI IC C最大饱和电流最大饱和电流I ICS CS = (V= (VCC CC -U-UCECE)/ R)/ RC C =(12-0)/6=2mA=(12-0)/6=2mA I IC C= = I IB B =50=50 0.019=0.9

22、5 0.019=0.95 mAmA 0集电结集电结Jc I ICS CS =2 mA=2 mA ， Q Q位于饱和区位于饱和区( (实际上，此时实际上，此时I IC C和和I IB B 已不是已不是 的关系）的关系）V VBB BB =-2V=-2V，Q Q位于截止区位于截止区 V VBB BB =2V,=2V,I IB B=19A，ICS =2 mA I IC C= = I IB B =0.95 =0.95 mAmA， Q Q位于放大区位于放大区 40PNP 型三极管型三极管放大原理与放大原理与 NPN 型基本相同，但为了保证发射结型基本相同，但为了保证发射结正偏，集电结反偏，外加电源的极性

23、与正偏，集电结反偏，外加电源的极性与 NPN 正好相反。正好相反。三极管外加电源的极性三极管外加电源的极性( (a) ) NPN 型型VCCVBBRCRb N NP+ +uoui( (b) ) PNP 型型VCCVBBRCRb+ +uoui41 PNP 三极管电流和电三极管电流和电压实际方向。压实际方向。UCEUBE+ + IEIBICebCUCEUBE( (+) )( ( ) )IEIBICebC( (+) )( ( ) ) PNP 三极管各极电流三极管各极电流和电压的规定正方向。和电压的规定正方向。PNP 三极管中三极管中各极电流实际方向与规定正方向一致各极电流实际方向与规定正方向一致。计

24、算中计算中UBE 、UCE 为负值，为负值，电压电压(UBE、UCE)实际方实际方向与规定正方向相反向与规定正方向相反。输入与输出特性曲线横轴为输入与输出特性曲线横轴为(- UBE) 、(- UCE)。42 第一章第一章 作业：作业：1.书面（上交）：书面（上交）：P37：1-5(a)(b)(c)(d); 1-8; 1-9; 1-142.思考讨论（做在书上）：思考讨论（做在书上）：1-12； 1-13； 1-15 43第 一 章第 一 章小结：小结： 1. 杂质半导体的表示方法如下图所示：杂质半导体的表示方法如下图所示：( (b) ) P 型半导体（多子为空穴）型半导体（多子为空穴）（负离子和

25、等量的空穴）（负离子和等量的空穴）( (a) )N 型半导体（多子为电子）型半导体（多子为电子）(正离子和等量的自由电子正离子和等量的自由电子) 2. PN结单向导电性：结单向导电性：当当 PN PN 结正偏（结正偏（P P接接“+”+”；N N接接“-”-”）时，回路中将产生一）时，回路中将产生一个较大的正向电流，个较大的正向电流， PN PN 结处于结处于 导通状态导通状态；当；当 PN PN 结反偏结反偏（P接接“-”；N接接“+”）时，回路中反向电流非常小，几乎时，回路中反向电流非常小，几乎等于零，等于零， PN PN 结处于结处于截止状态截止状态。可见，。可见， PN PN 结具有结

26、具有单向导电单向导电性性。443.二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管二极管(PN结结)端压与流过管子的电流：端压与流过管子的电流：I = f ( (U ) )之间之间的关系曲线：的关系曲线：604020 0.002 0.00400.5 1.02550I / mAU / V正向特性正向特性硅管的伏安特性硅管的伏安特性死区电压死区电压击穿电压击穿电压U(BR)反向特性反向特性 50I / mAU / V0.20.4 25510150.010.02锗管的伏安特性锗管的伏安特性0导通电压导通电压UD，硅管，硅管( (0.6 0.8) ) V,锗管锗管(0.2 0.3) V。45三极管结构示意图和符

27、号三极管结构示意图和符号( (a) )NPN 型型ecb符号符号集电区集电区集电结集电结（面积大）（面积大）基区基区发射结发射结发射区发射区集电极集电极 c基极基极 b发射极发射极 eNNP4.三极管三极管46三极管内部结构要求：三极管内部结构要求：NNPebcN N NP P P1. 发射区高掺杂。发射区高掺杂。2. 基区做得很薄基区做得很薄。通常只有。通常只有几微米到几十微米，而且几微米到几十微米，而且掺杂较掺杂较少少。三极管放大的外部条件三极管放大的外部条件：外加电源的极性应使：外加电源的极性应使发射发射结处于正向偏置结处于正向偏置状态，而状态，而集电结处于反向偏置集电结处于反向偏置状态

28、。状态。3. 集电结面积大。集电结面积大。47三个极的电流之间满足节点电流定律，即三个极的电流之间满足节点电流定律，即IE = IC + IB三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系其中，共射直流电流放大系数：其中，共射直流电流放大系数：共射直流电流放大系数共射直流电流放大系数 近似等于近似等于 IC 与与 IB 之比。之比。 一般一般 值约为几十值约为几十 几百。几百。48输出输出回路回路输入输入回路回路+UCE 5.5.三极管的特性曲线三极管的特性曲线特性曲线是选用三极管的主要依据，可从半导体器特性曲线是选用三极管的主要依据，可从半导体器件手册查得。件手册查得。IBUCE三极管共射特性曲线

29、测试电路三极管共射特性曲线测试电路ICVCCRbVBBcebRcV V A mA 输入特性：输入特性：输出特性：输出特性：常数常数 B)(CECIUfI常数常数 CE)(BEBUUfI+UCE +UCE IBIBIBUBE49输入特性输入特性UCE 1VIB( A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：工作压降： 硅硅管管UBE 0.7V,锗锗管管UBE 0.2V。UCE=0VUCE =0.5V 死区电压死区电压:硅管硅管0.5V，锗管锗管0.1V。思考：思考：UBE一定时，一定时，IB随随UCE 增加而减小，曲线右移，为什么增加而减小，曲线右移，为什么?UCE=0时，时，C结不通

30、，随结不通，随UCE有利于电子进入有利于电子进入C区被收集，减弱区被收集，减弱P区复合，区复合，IB减减小，曲线右移。小，曲线右移。50二、输出特性二、输出特性NPN 三极管的输出特性曲线三极管的输出特性曲线IC / mAUCE /V100 A80A60 A40 A20 AIB = 0O 5 10 154321划分三个区：截止区、划分三个区：截止区、放大区和饱和区。放大区和饱和区。截止区截止区放放大大区区饱饱和和区区放放大大区区1. 截止区截止区IB 0 的的区域。区域。两个结都处于反向偏两个结都处于反向偏置置。IB= 0 时，时，IC = ICEO。 硅管约等于硅管约等于 1 A，锗管，锗管

31、约为几十约为几十 几百微安。几百微安。截止区截止区截止区截止区512. 放大区：放大区：条件：条件：发射结正偏发射结正偏集电结反偏集电结反偏特点特点：各条输出特性曲各条输出特性曲线比较平坦，近似为水平线，线比较平坦，近似为水平线，且等间隔。且等间隔。IC / mAUCE /V100 A80A60 A40 A20 AIB =0O 5 10 154321放放大大区区集电极电流和基极电流集电极电流和基极电流体现放大作用，即体现放大作用，即放放大大区区放放大大区区对对 NPN 管管 UBE 0，UBC 0 UBC 0 。 特点特点：IC 基本上不随基本上不随 IB 而变化，在饱和区三极管失而变化，在饱

32、和区三极管失去放大作用。去放大作用。 I C IB。 当当 UCE = UBE，即，即 UCB = 0 时，称时，称临界饱和临界饱和，UCE UBE时称为时称为过饱和过饱和。饱和管压降饱和管压降 UCES 0.4 V( (硅管硅管) )，UCES 0. 2 V( (锗管锗管) )饱饱和和区区饱饱和和区区饱饱和和区区53IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020 A40 A60 A80 A100 A特点特点:UCE特小特小（UCE 0.3V） 域中域中UCE UBE Jc、Je均正偏均正偏 IBIC失去放大能力失去放大能力称为饱和区称为饱和区解释饱和压降解释饱和压降U UCESCE

33、S=0.3V=0.3V放大区中，放大区中，IBIC CU URCRC（图图V VCCCC定）定）U UCECE, 当当UCEUBE时，时，Jc正偏正偏。54*练习：练习：电路如图所示，晶体管导通时电路如图所示，晶体管导通时U UBEBE0.7V0.7V，=50=50。试分析试分析V VBBBB为为0V0V、1V1V、2V2V三种情况下三种情况下T T的工作状态及输出电压的工作状态及输出电压u uO O的值的值。 ARUVI60bBEQBBBQ 解：（解：（1）当）当VBB0时，时，T截止，截止，uO12V。 （2）当）当VBB1V时，因为时，因为V9mA3 CCQCCOBQCQRIVuII所以

34、所以T处于放大状态。处于放大状态。 ARUVI260bBEQBBBQBECCQOBQCQ1mA13 UVRIVuIICC（3）当）当VBB2V时，因为时，因为所以所以T处于处于饱和状态。饱和状态。VBB=55附录：附录： 晶体管的主要参数：晶体管的主要参数：( (1)1)共发射极直流电流放大系数共发射极直流电流放大系数 =IC / IB vCE=const56(2) 共发射极交流电流放大系数共发射极交流电流放大系数 = IC/ IB vCE=const57 (3) 共基极直流电流放大系数共基极直流电流放大系数 =IC/IE (4) 共基极交流电流放大系数共基极交流电流放大系数 = IC/ IE

35、 VCB=const 当当BJT工作于放大区时工作于放大区时， 、 ，可以，可以不加区分。不加区分。58 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO ICEO (1) 集电极基极间反向饱和电流集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开发射极开路时，集电结的反向饱和电流。路时，集电结的反向饱和电流。 即输出特性曲即输出特性曲线线IB=0那条曲线所那条曲线所对应的对应的Y坐标的数值。坐标的数值。 ICEO也称为集电极也称为集电极发射极间穿透电流。发射极间穿透电流。+bce-uAIe=0VCCICBO+bce-VCCICEOuA59(1)

36、集电极最大允许电流集电极最大允许电流ICM(2) 集电极最大允许功率损耗集电极最大允许功率损耗PCM PCM= ICVCE 3. 极限参数极限参数60(3) 反向击穿电压反向击穿电压 V(BR)CBO发射极开路时的集电结反发射极开路时的集电结反 向击穿电压。向击穿电压。 V(BR) EBO集电极开路时发射结的反集电极开路时发射结的反 向击穿电压。向击穿电压。 V(BR)CEO基极开路时集电极和发射基极开路时集电极和发射 极间的击穿电压。极间的击穿电压。几个击穿电压有如下关系几个击穿电压有如下关系 V(BR)CBOV(BR)CEOV(BR) EBObceVCCICEO61 由由PCM、 ICM和

37、和V(BR)CEO在输出特性曲线上可以在输出特性曲线上可以确定过损耗区、过电流区和击穿区。确定过损耗区、过电流区和击穿区。 输出特性曲线上的过损耗区和击穿区输出特性曲线上的过损耗区和击穿区62建立小信号模型的意义建立小信号模型的意义建立小信号模型的思路建立小信号模型的思路 当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三当放大电路的输入信号电压很小时，就可以把三极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而极管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替，从而可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性可以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电路来处理。电路来处理。 由于三极管是非线性器件，这样就使

38、得放大电路由于三极管是非线性器件，这样就使得放大电路的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件的分析非常困难。建立小信号模型，就是将非线性器件做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。做线性化处理，从而简化放大电路的分析和设计。附录：附录：BJT的小信号建模的小信号建模631. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络vCE = 0VvCE 1V641. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiCBJT双口网络双口网络 = IC/ IB vCE=constic = ib651. H参数小信号模型参数小信号模型vBEvCEiBcebiC

39、BJT双口网络双口网络662、小信号模型的应用注意事项：、小信号模型的应用注意事项： H H参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。参数都是小信号参数，即微变参数或交流参数。 H H参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。参数都是微变参数，所以只适合对交流信号的分析。 H H参数与工作点有关。参数与工作点有关。67 3、 H参数的确定参数的确定 一般用测试仪测出；一般用测试仪测出； rbe 与与Q点有关，可用图点有关，可用图示仪测出。示仪测出。一般也用公式估算一般也用公式估算 rbe )()()(mAmV261200EQbeIr 684共射极连接方式的小信号分析共射极连接方式的小信号分

40、析 共发射极电共发射极电路以发射极作为路以发射极作为共同端，以基极共同端，以基极为输入端，集电为输入端，集电极为输出端极为输出端。 其信号放大的原理如下：其信号放大的原理如下： VBB+vi iB iC iEvo=iC*RL69从输入特性看：从输入特性看：uBE是是iB和和uCE的函数的函数 uBE=f1(iB,uCE)从输出特性看：从输出特性看：iC是是iB和和uCE 的函数的函数 iC=f2(iB,uCE)iBuBEiCuCEibicubeuce5 5、h h参数的导出参数的导出70从输入特性看：从输入特性看：uBE是是iB和和uCE的函数的函数 uBE=f1(iB,uCE)从输出特性看：

41、从输出特性看：iC是是iB和和uCE 的函数的函数 iC=f2(iB,uCE)对两个表达式求全微分对两个表达式求全微分 CEBCECBCEBCCCEBCEBEBCEBBEBEduiuidiuiididuiuudiuiuduCEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihdui输入输入r反向传输反向传输f正向传输正向传输o输出输出e共射接法共射接法ibicubeuce5 5、h h参数的导出参数的导出71（1） uCE=常数，常数，iB=常数的意义常数的意义uCE=常数常数duCE=0即输出端只有直流输出，没有交流输出。即输出端只有直流输出，没有交流输出。相当于输出端交流短路。相当

42、于输出端交流短路。 iB=常数常数diB=0即输入端只有直流电流输入，没有交流电流。即输入端只有直流电流输入，没有交流电流。相当于输入端交流开路。相当于输入端交流开路。 因为此时只有直流电流和电压，所以是在静态工作点附因为此时只有直流电流和电压，所以是在静态工作点附近的情况。近的情况。 CEoeBfeCCEreBieBEduhdihdiduhdihduceoebfeccerebiebeuhihiuhihuibicubeuce6 6、 参数的意义和求法参数的意义和求法726、 参数的意义和求法参数的意义和求法（2）短路输入阻抗）短路输入阻抗 物理意义：反映了输入电压物理意义：反映了输入电压对输入电流对输入电流iB的控制能力。的控制能力。 几何意义：表示输入特性的几何意义：表示输入特性的Q点处的切线的斜率的倒数点处的切线的斜率的倒数单位：单位：， 102103 在小信号的情况下是常数。在小信号的情况下是常数。（常称为输入电阻）（常称为输入电阻） CEBBEieuiuhiBuBE uBE iB对输入的小交流信号而言，三对输入的小交流信号而言，三极管相当于电阻极管相当于电阻hierbe。ibicubeuce736、 参数的意义和求法参数的意义和求法（3）开路电压反馈系数）开路电压反馈系数物理意义：反映了输