晶体管原理BJT的学习教案_第1页
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文档简介

晶体管原理BJT的学习教案第1页/共17页

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。第2页/共17页

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。第3页/共17页

均匀基区晶体管：基区掺杂为均匀分布。少子在基区主要作扩散运动，又称为

扩散晶体管。

缓变基区晶体管：基区掺杂近似为指数分布，少子在基区主要作漂移运动，又称为

漂移晶体管。PN+N0xjcxjeNE(x)NB(x)NCx0xjcxje第4页/共17页

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

第5页/共17页

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

第6页/共17页

均匀基区

NPN

晶体管在平衡状态下的能带图ECEFEVNNP第7页/共17页

均匀基区

NPN

晶体管在4种工作状态下的能带图放大状态：饱和状态：截止状态：倒向放大状态：第8页/共17页3.1.4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第9页/共17页

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第10页/共17页

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，第11页/共17页

从IE

到IC

，发生了两部分亏损：InE与Inr

。

要减小InE

，就应使NE

>>NB

；

要减小Inr

，就应使WB<<LB

。第12页/共17页

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：第13页/共17页

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：第14页/共17页

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，可得

α与

β之间的关系为

对于一般的晶体管，α=0.950~0.995，β=20~200。第15页/共17页

除了上面两种直流电流放大系

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