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文档简介

第

3

章双极结型晶体管3.1双极结型晶体管基础PN

结正向电流的来源是多子，所以正向电流很大；反向电流的来源是少子，所以反向电流很小。如果给反偏

PN

结提供大量少子，就能使反向电流提高。给反偏

PN

PN

结，使正偏

PN结注入的少子来不及复合就被反偏

PN

结收集而形成很大的反向电流。反向电流的大小取决于正偏

PN

结偏压的大小。通过改变正偏

PN

结的偏压来控制其附近反偏

PN

结的电流的方法称为

双极晶体管效应，由此发明的双极结型晶体管获得了诺贝尔物理奖。

美国贝尔实验室发明的世界上第一支锗点接触式双极型晶体管。随后出现了结型双极型晶体管。

双极型晶体管有两种基本结构：PNP型和

NPN型，其结构示意图和在电路图中的符号如下。NNNPPPEEEEBBBBCCCC3.1.1双极结型晶体管的结构

双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor)简称为双极型晶体管，或晶体管。

加在各PN

结上的电压为PNP

管，NPN

管，

根据两个结上电压的正负，晶体管有4种工作状态，E结＋＋－－

工作状态放大状态，用于模拟电路饱和状态，用于数字电路截止状态，用于数字电路倒向放大状态C结－＋－＋3.1.2偏压与工作状态

均匀基区晶体管在4种工作状态下的少子分布图放大状态：饱和状态：截止状态：倒向放大状态：3.1.3少子浓度分布与能带图

均匀基区

NPN

晶体管在平衡状态下的能带图ECEFEVNNP3.1.4晶体管的放大作用

晶体管放大电路有两种基本类型：共基极接法

与

共发射极接法。BECBPNPNENBNCIEIBICECBNPIEIBPENENBNCIC

为了理解晶体管中的电流变化情况，先复习一下PN

结中的正向电流。VP区N区0

以

PNP

管为例。忽略势垒区产生复合电流，处于放大状态的晶体管内部的各电流成分如下图所示，

定义：发射结正偏，集电结零偏时的IC

与IE

之比，称为共基极直流短路电流放大系数，记为，即：

定义：发射结正偏，集电结反偏时的IC

与IE

之比，称为共基极静态电流放大系数，记为

hFB

，即：

定义：发射结正偏，集电结零偏时的IC

与IB

之比，称为共发射极直流短路电流放大系数，记为

，即：

定义：发射结正偏，集电结反偏时的IC

与IB

之比，称为共发射极静态电流放大系数，记为hFE

，即：

α与

hFB以及

β与

hFE在数值上几乎没有什么区别，但是若采用

α与

β

的定义，则无论对

α与

β本身的推导还是对晶体管直流电流电压方程的推导，都要更方便一些，所以本书只讨论

α与

β

。

根据晶体管端电流之间的关系：IB=IE

-

IC

，及

α与

β的定义，

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