模拟电路基捶20090922第七次课课件

Chap2双极型晶体三级管（6学时，第七次课）BJT内部结构及特点NNPBEC基极发射极集电极发射结集电结集电区：面积大；掺杂浓度低于发射区基区：很薄，掺杂浓度最低发射区：掺杂浓度最高三极管内载流子的传输过程及内外部电流关系2.电子在基区中的扩散与复合3.集电区收集扩散过来的电子另外,基区空穴向发射区扩散注入，形成空穴注入电流IEP；在集电结上存在基区集电区的少子漂移运动，由此形成电流ICBO1.发射区向基区注入电子IE=IB＋ICIE=IEN＋IEPIB=IBN＋IEP

－ICBOIC=ICN＋ICBOIEN=IBN＋ICN共射输入特性曲线(输入端的电流与电压间的关系曲线)iB=f(vBE)

vCE=const曲线的形状与PN结正偏时的伏安特性曲线类似。集电结反偏电压vCE增大时，输入特性曲线略为右移，这意味着当VBE不变时，VCE增大会使iB因基区宽调效应而减小。放大区VCE对iB的影响甚小，输入特性曲线族会密集在一起，因此，工程上往往将输入特性曲线族近似为一条曲线。输入特性曲线有以下两个特点：共射输出特性曲线图2.6NPN管输出特性曲线输出特性曲线的四个区域，对应于BJT的四种工作状态。放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.3V。截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，IC=ICEO

0。温度对BJT特性及参数的影响由于，ICEO随温度的变化与ICBO类似:3.温度对输出特性曲线的影响2.温度对输入特性曲线的影响1.温度对ICBO和ICEO的影响温度每升高10℃,

ICBO增加约一倍；反之，温度减低时减小。（2）

集电结反向穿透电流ICEOICEO是BJT在共发射极应用且基极开路，外加电压极性如图所示时，流过集电极与发射极间的穿透电流。此时，集电结被加上反向电压，而发射结被加上的是正向偏压。BECNNPICBOICEOIE=(1+

)IB当集电结被加上反向偏压时，流过集电结的反向饱和电流是由空穴进入基极和自由电子离开基极形成的。由于基极开路，只能由从发射区越过发射结扩散到基区的自由电子，来补充源源不断进入集电区的自由电子，并中和进入基区的空穴，其效果是相当于给基极提供了大小等于ICBO的基极电流。根据：ICEO=

IE=(1+

)ICBO

BJT是一种复杂的非线性器件三种截然不同的工作状态：

放大---模拟放大电路

截止---数字电路

饱和---数字电路工作状态的分析方法

图形分析法—输入和输出特性曲线及负载线

模型分析法—BJT的直流模型2.4BJT简化直流模型及工作状态分析静态工作点——外电路偏置下的晶体管，其各极直流电流和极间电压将对应于伏安特性曲线上的点。简称Q点。

输入、输出特性曲线简化的输入、输出特性曲线线性化简化的直流模型模型化2.4.1BJT的简化直流模型图2.9晶体管伏安特性曲线的折线近似条件：e结、c结均正偏。c结正偏时，BJT处于深度饱和状态，此时饱和压降

对于NPN管，由于VBE>0，VBC>0，则基极电位最高；

对于PNP管，由于VBE<0，VBC<0，则基极电位最低。2.饱和状态模型特点：c结零偏时，即VBC=0，临界饱和压降图2.14饱和状态模型C、E极间接有一个受IB控制的电流源IB3.放大状态模型图2.11放大状态模型条件：e结正偏，c结反偏特点：当外电路使e结正偏导通时，NPN管要求:PNP管要求:NPN管的直流电流是从基极、集电极流入，发射极流出PNP管的直流电流是从发射极流入，基极、集电极流出

放大状态下，BJT管的外加偏压极性与电流方向例2.2在电子设备中测得某只放大管三个管脚对机壳的电压如图2.13所示。解：（1）判断管脚的极性。－11.5V（3脚）<0.1V（1脚）<0.78V（2脚）基极发射极集电极（2）判断三极管的材料。（3）判断三极管的类型。BJT的工作状态的分析方法：发射结正偏截止截止状态放大状态饱和状态临界饱和假定法放大状态假定法2.4.2BJT工作状态分析假定BJT处于放大状态VBE=VBE(ON)，IC

=IB计算VCE、VCB集电结反偏集电结正偏放大状态饱和状态放大状态假定法发射结正偏(a)(b)(c)(d)例2.3已测得电路中BJT各电极对地电位，判断各管的工作状态。VCB=-3.8V，即c结反偏，则该管处于放大状态。（a）3AD6：Ge－PNP，VBE=-0.2V，即e结正偏，（b）3DG6：Si－NPN，VBE=-0.7V，即e结反偏，VCB=5.7V，即c结正偏，则该管处于截止状态。（c）3CG2：Si－PNP，VBE=0V，即e结零偏，IB≠0，IE≠0，表明e结短路，该管已损坏。（d）3BX1：Ge－NPN，VBE=0.2V，即e结正偏，VCB=0V，即c结零偏，表明该管处于临界饱和状态。分析：国产三极管的命名方式3DG6三极管表示器件材料和极性高频管设计序号A：PNP锗材料B：NPN锗材料D：NPN硅材料C：PNP硅材料解：由图可知，BJT的e结正偏且导通。例2.4如图2.16所示电路中，已知BJT的