低频电子线路 绝对珍藏

<低频电子线路>刘志军信息科学与工程学院1/7/20241<低频电子线路>上节课内容回想1.2.5晶体二极管及其根本电路1.2.6二极管根本运用电路1.2.7其他二极管简介1/7/20242<低频电子线路>本节课内容双极型晶体三极管双极型晶体管的导电原理晶体管电流分配关系和放大作用晶体三极管的放大作用1/7/20243<低频电子线路>§1.3双极型晶体三极管BipolarJunctionTransistor缩写BJT简称晶体管或三极管双极型器件两种载流子〔多子、少子〕1/7/20244<低频电子线路>构造和符号表示〔图〕

1/7/20245<低频电子线路>文字符号:新符号：V〔单符号〕VT(双符号)原符号：BGT1/7/20246<低频电子线路>

解释三个电极发射极，基极，集电极发射极箭头方向是指实践电流方向三个区发射区(高掺杂)，基区(很窄)，集电区两个PN结发射结(eb结),集电结(cb结)

1/7/20247<低频电子线路>1.3.1双极型晶体管的导电原理双极型晶体管任务----是依托管子内部“非平衡载流子〞的传输作用。1/7/20248<低频电子线路>晶体管主要功能:晶体管具有的才干电流控制〔currentcontrol〕电流放大〔currentamplify〕

1/7/20249<低频电子线路>内部机理晶体管任务的内部机理：-------“非平衡载流子〞的传输1/7/202410<低频电子线路>非平衡载流子传输三步曲(以NPN为例)①发射区向基区的多子注入(分散运动〕为主②基区的复合和继续分散③集电结对非平衡载流子的搜集作用〔漂移为主〕

1/7/202411<低频电子线路>

晶体管内部任务原理〔图〕1/7/202412<低频电子线路>晶体管任务条件①内部条件发射区高掺杂(故管子e、c极不能互换)基区很薄(几个m)

②外部条件发射结(eb结)正偏集电结(cb结)反偏

1/7/202413<低频电子线路>①在发射结处以NPN为例。eb结正偏，分散运动﹥漂移运动。发射区和基区多子〔电子和空穴〕的相互注入。但发射区〔e区〕高掺杂，向P区的多子分散〔电子〕为主〔IEn〕,另有P区向N区的多子〔空穴〕分散，故相互注入是不对称的。分散(IEP)可忽略。以上构成了发射结电流的主体。1/7/202414<低频电子线路>②在基区内基区很薄。一部分(N区分散到P区的〕不平衡载流子〔电子〕与基区内的空穴〔多子〕的复合运动〔复合电流IBn〕。大多数不平衡载流子延续分散到cb结边缘处。以上构成了基极电流〔IBn〕的主体。1/7/202415<低频电子线路>③在集电结处集电结反偏。故漂移运动＞分散运动。集电结〔自建电场〕对非平衡载流子〔电子〕的剧烈吸引作用(搜集作用〕构成Icn1。另外有基区和集电区本身的少子漂移〔电子和空穴〕，ICP+ICN2=ICB0，构成反向饱和漏电流。1/7/202416<低频电子线路>电流延续内部载流子〔非平衡载流子为主体〕的延续运动使得外电路〔闭合回路〕电流延续。

1/7/202417<低频电子线路>

电流关系发射极电流IE=IEn+IEp≈IEn(IEn﹥﹥IEp)

其中，Ien-----多子分散电流〔电子〕Iep------多子分散电流〔空穴〕1/7/202418<低频电子线路>电流关系基极电流IB=IBn+IEP－(ICp+ICn2)

=IBn+IEP－ICBO

≈IBn－ICBO

≈IBn

ICBO----反向饱和漏电流

1/7/202419<低频电子线路>电流关系集电极电流IC=ICn1+(Icp+Icn2)

=Icn1+ICBO

≈Icn1

Icn1--------集电结搜集非平衡载流子电流Icn2-------集电结少子漂移电流1/7/202420<低频电子线路>外电路电流IE=IB+IC

-----可以视为结点关系〔KCL〕

ICIBIECEB1/7/202421<低频电子线路>1.3.2晶体管电流分配关系和放大作用

晶体管各个电极流过的电流，有一定的比例关系和相对的控制造用。由于放大器的组态不同，可以构成电流“放大〞的效果。1/7/202422<低频电子线路>⒈晶体管电流分配关系晶体管各极电流坚持一个固定的比例关系。1/7/202423<低频电子线路>⑴共基极直流电流放大系数=Icn1/IE=(IC－ICBO)/IE≈IC/IE

表示IC与IE的比例关系。普通为0.95～0.99。

IC=IE+ICBO≈IE1/7/202424<低频电子线路>⑵共发射极直流电流放大系数由IE＝IB＋IC和IC＝IE＋ICBOIC＝IE－IB＝〔〔IC－ICBO〕/〕－IB＝IC/－ICBO/－IB∴IC/－IC＝ICBO/＋IBIC〔1/－1〕＝ICBO/＋IB1/7/202425<低频电子线路>共发射极直流电流放大系数由以上推导可得：IC＝ICBO/〔/〔1－〕＋IB〔/〔1－〕令＝/〔1－〕∴IC＝IB＋ICBO〔1＋〕＝IB＋ICEO≈IB其中＝/〔1＋〕1/7/202426<低频电子线路>共发射极直流电流放大系数称为共射直流电流放大系数表示IC与IB的比例关系＝IC/IB≈Icn/IBn1/7/202427<低频电子线路>穿透电流ICEO＝ICBO〔1＋〕ICBOICEO1/7/202428<低频电子线路>⑶电流关系IC≈IBIE＝IB＋IC＝IB＋IB＝IB〔1＋〕

IC电流是IB电流的倍。IE电流是IB电流的〔1＋〕倍。1/7/202429<低频电子线路>电流关系

ICIEIB1/7/202430<低频电子线路>⒉晶体三极管的放大作用重申晶体管放大(正向受控)的-----两个重要条件：

⑴内部条件：e区高掺杂,b区很窄。

⑵外部条件：eb结正偏置,cb结反偏置。

1/7/202431<低频电子线路>偏置要求对NPN管要求VC＞VB＞VEVCVEVB1/7/202432<低频电子线路>偏置要求对PNP管要求VC＜VB＜VEVCVEVB1/7/202433<低频电子线路>〔1〕共基放大组态〔CB〕共基〔CommonBase〕放大组态：---是放大电路的一种方式。1/7/202434<低频电子线路>共基组态放大电路〔图〕1/7/202435<低频电子线路>共基组态放大电路共基组态信号流向：“e进c出〞公共端是b1/7/202436<低频电子线路>共基放大组态〔CB〕发射结正偏vBE=VBE+△vi

集电结反偏vCB=VCB+△v01/7/202437<低频电子线路>共基放大组态〔CB〕电压增益AV=△v0/△vi=△iC·RC/△iE·reb≈RC/reb式中=△iC/iE=ic/ie≈

是共基交流电流传输系数1/7/202438<低频电子线路>本例中假设RC=1k，reb=50，=0.98,那么AV=0.98×(1000/50)=19.6假设Vi=10mV,

△Vo=AV×△Vi=19.6×10mV=196mV=0.196V

1/7/202439<低频电子线路>〔2〕共射放大组态〔CE〕

共射〔CommonEmitter〕放大组态〔CE〕也是放大电路的一种方式。1/7/202440<低频电子线路>共射组态放大电路〔图〕1/7/202441<低频电子线路>共射组态放大电路共射组态放大电路信号流向：“b进c出〞公共端是e1/7/202442<低频电子线路>共射放大组态〔CE〕电源VBB保证发射结正偏vBE=VBE+△vi

电源VCC保证集电结反偏vCB=VCB+△v01/7/202443<低频电子线路>共射放大组态〔CE〕电压增益AV=△v0/△vi=△iC·RC/△iB·rbe≈－△iBRC/△iB·rbe=－RC/rbe式中=△iC/iB=ic/ib≈是共射交流电流传输系数1/7/202444<低频电子线路>本例中假设RC=1k,rbe=100,=20,

那么AV=－20×(1000/100)=－200

假设Vi=10mV,那么△Vo=AV×△Vi=－200×10mV=－2000mV=－2V

1/7/202445<低频电子线路>⑶三种放大组态晶体管放大电路有三种电路方式共射〔CE〕共集〔CC〕共基〔CB〕1/7/202446<低频电子线路>三种放大组态〔图〕1/7/202447<低频电子线路>电路特点均是针对信号〔交流〕而言。信号流向：CE:b进c出

CC:b进e出

CB:e进c出

1/7/202448<低频电子线路>电路特点输入回路〔接信号源，参与信号〕输出回路〔接负载，取出信号〕公共端〔地〕〔介于输入、输出之间〕CE共射，〔E〕接地

CC