模电双极型晶体管

1、模电课件双极型晶体管2022/9/21模电课件第1页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四一、晶体管的结构及类型晶体三极管又称双极型晶体管、半导体三极管、三极管等。 发射区集电区基区 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。 半导体三极管由两个PN 结构成。类型:NPN 型和PNP 型。 c集电极 e发射极 b基极NNPNPN型晶体管结构 集电结(Jc)发射结(Je)集电极第2页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四PPNPNP型晶体管结构 e c bNNPNPN型晶体管结构 e c bNPN型晶体管符号PNP型

2、晶体管符号第3页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四二、电流分配与放大原理1、内部载流子的运动规律 以NPN管共射放大电路为例ICIBRBEBECRCVVAmA +UCE +UBE三极管基本放大电路 EcEB放大状态：发射结正偏，集电结反偏。第4页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四（1）发射区向基区扩散自由电子EBRBRCEC 发射结正偏，多数载流子（自由电子）的扩散运动加强； 发射区自由电子不断扩散到基区形成电流IEN；IEPIEIEN 基区空穴扩散到发射区形成电流IEP； 发射极电流： IEIEP+IEN ；发射结(Je)第5页，共18页，2022年，

3、5月20日，6点49分，星期四EBRBRCECIEPIEIEN（2）自由电子在基区扩散和复合 发射结自由电子浓度很高，继续向集电结方向扩散；IBN 扩散到基区的自由电子，一部分被电源EB拉走，形成电流IBN；第6页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四集电结EBRBRCECIEPIEIENIBN（3）集电区收集从发射区扩散过来的自由电子发射区扩散到基区并到集电结边缘的自由电子继续运动到集电区，形成电流 ICN ；集电结反偏，内电场被加强，漂移运动加强，少数载流子的运动形成电流 ICBO ，是构成 IB 与 IC 的一小部分。ICNICICBOIB第7页，共18页，2022年，5

4、月20日，6点49分，星期四EBRBRCECIEPIEIENIBNICNICICBOIB2、电流分配关系第8页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四+uiEB+uIRBRCEC3、晶体管的共射电流放大系数静态（直流）：当ui为零时， uI=EB； 动态（交流）：（1）令ui0，即静态定义共射直流电流放大系数： ICEO：穿透电流。+uiEB+uIRBRCECICIB第9页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四+uiEB+uIRBRCEC（2）令ui0，即动态 定义共射交流电流放大系数：iCiB+uiEB+uIRBRCEC第10页，共18页，2022年，5月20日

5、，6点49分，星期四2022/9/21模电课件+uiEe+uIReRCECiBiCiE4、共基电流放大系数 定义共基直流电流放大系数：定义共基交流电流放大系数：第11页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四三、晶体管的共射特性曲线1、输入特性曲线测量电路 ICIBRBEBECRCVVAmA +UCE +UBE第12页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四（2）UCE增大，曲线右移；UCE越大，从发射区扩散到基区的自由电子被VB拉走的数量越少，故要获得同样的iB，就需加大uBE；（3）当UCE1V时，输入特性曲线重合；（1） UCE 0 时，相当于两个PN结并联。

6、曲线与PN结伏安特性相似；第13页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四2、输出特性曲线uCE/ViC/mAIB=0IB=20AIB=40AIB=60A截止区放饱和区工作状态：放大、截止和饱和状态三种工作状态（1）放大区（线性区）：iC与uCE无关，几乎仅仅受iB控制，IC= IB，ic= iB ， 发射结正偏，集电结反偏。iC=f(uCE) IB=常数大区第14页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四uCE/ViC/mAIB=0IB=20AIB=40AIB=60A截止区放大区饱和区（2）截止区：IB0曲线以下，可靠截止uBE 0V；发射结反偏，集电结反偏。模拟

7、电路：放大区 数字电路：截止和饱和区（3）饱和区：uBE=0.7V(si)，且UCE UBE ，发射结正偏，集电结正偏。iB的变化对iC影响很小，不成正比， IC IB 。第15页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四四、晶体管的主要参数1、直流参数（1）共射直流电流放大系数 （3）极间反向电流：ICBO是发射极开路时集电结的反向饱和电流；ICEO是基极开路时集电极与发射极间的穿透电流， 。2、交流参数（1）共射交流电流放大系数第16页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四（3）特征频率fT：使的数值下降到1的信号频率。3、极限参数（1）最大集电极耗散功率PCM uCEiCU(BR)CEOICM区安全工作过损耗区（2）最大集电极电流ICM（3）极间反向击穿电压U(BR)CBO、U(BR)CEO、U(BR)EBO iC超过ICM，晶体管不一定损坏，但明显下降。第17页，共18页，2022年，5月20日，6点49分，星期四五、温度对晶体管特性及参数的影响（1）温度对ICBO的影响 （2）温度对输入特性的影响 （3）温度对输出特性的影