戴蓓倩《电子线路》4

第四章

晶体管及其小信号放大(1)

电子电路基础1§1双极型晶体管（BJT）§1.1基本结构BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型发射结集电结2BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高制造工艺上的特点3电路符号

两种类型的三极管4§1.2BJT的电流分配与放大原理

三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。

（1）工作在放大状态的外部条件：

发射结正偏，集电结反偏。（2）三种组态共发射极接法、共集电极接法、共基极接法51内部载流子的传输过程（以NPN为例

）发射区：发射载流子集电区：收集载流子基区：传送和控制载流子

6（1）IE=IEN+IEP且有IEN>>IEP

IEN=ICN+IBN且有IEN>>IBN，ICN>>IBN

（2）IC=ICN+ICBO

（3）IB=IEP+IBN－ICBO（4）IE=IEP+IEN=IEP+ICN+IBN

=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO)（5）IE=IC+IB2电流分配关系式73三极管的电流放大系数

IC=ICN+ICBO=IE+ICBO=(IC+IB)+ICBO(1)共基极电流放大系数、

只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关。一般

=0.90.99在放大区的相当大的范围内－共基极交流电流放大系数－共基极直流电流放大系数8因≈1,所以

>>1定义:=IC/IB=(ICN+ICBO)/IB(2)共射极直流电流放大系数、－共射极直流电流放大系数－共射极交流电流放大系数在放大区的相当大的范围内9BECIBIEICNPN型三极管BECIBIEICPNP型三极管10§1.2晶体管的共射极特性曲线+-bce共射极放大电路VBBVCCUBEICIB+-UCE

IB=f(UBE)UCE=const1.输入特性曲线11UCE1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降：硅管UBE0.6~0.7V,锗管UBE0.2~0.3V。UCE=0VUCE=0.5V死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。122、输出特性曲线IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足IC=IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。IC=f(UCE)

IB=const13IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCEUBE,集电结正偏，IB>IC，UCE0.3V称为饱和区。14IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中:IB=0,IC=ICEO,UBE<死区电压，称为截止区。15输出特性三个区域的特点:放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB(2)饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCEUBE

，

IB>IC，UCE0.3V

(3)截止区：

UBE<死区电压，IB=0，IC=ICEO

0

16例1：试判断三极管的工作状态17例2：用数字电压表测得放大电路中晶体管的各极电位，试判断晶体管的类型（为NPN型还是PNP型，硅管还是锗管，分别标上B、E、C。18例3：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB

=-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0，IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区

19例：

=50，USC

=12V，

RB

=70k，RC

=6k

当USB

=-2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC<

ICmax(=2mA)，

Q位于放大区。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V时：20USB=5V三时:例：=50三，USC=12三V，RB=70三k，RC=6k三当USB=-三2V，三2V，5V时，晶体管三的静态三工作点Q位于哪个三区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>Icmax(=2三mA三)，Q位于饱三和区。三(实际三上，此三时IC和IB已不是的关系三）211.电流放大倍数和

§1.3晶体管三的主要三参数2.集-基三极反向三截止电三流ICBOICEO=

IB+ICBO

3.集-射三极反向三截止电三流ICEO4.集三电极最三大电流ICM集电极三电流IC上升会三导致三三极管的值的三下降，三当值三下降到三正常值三的三分三之二时三的集电三极电流三即为ICM。225.反三向击穿三电压（1）U(BR三)CBO——发三射极开三路时的三集电结三击穿电三压（2）三U(BR三)E三BO——集三电极开三路时发三射结的三击穿电三压（3）三U(BR三)CEO——基三极开路三时集电三极和发三射极间三的击穿电三压几个击三穿电压三在大小三上有如三下关系U(BR三)CB三O≈U(BR三)CE三S＞U(BR三)CE三O＞U(BR三)E三BO236.三集电极三最大允三许功耗PCM集电极三电流IC流过三三极管，所发出三的焦耳热为：PC=ICUCE必定导三致结温上升，三所以PC有限制三。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工三作区24由PCM、ICM和V(BR三)CE三O在输出三特性曲三线上可三以确定三过损耗三区、过三电流区三和击穿三区。25§1.4晶体管三的温度三特性1三对UBE的影响温度每三升高1ºC，UBE减小2三－2.三5mv2对三ICBO的影响温度每三升高1三0ºC，ICBO增大一三倍3对三的影三响温度每三升高1ºC，增三大0.三5－1三％最终使三IC随温度三升高而三增大26国家标三准对半三导体晶三体管的三命名如三下:3DG110B第二位三：A锗PN三P管、B锗NP三N管、C硅PN三P管、D硅NP三N管第三