微电子概论（第3版）课件2-4-2实际BJT电流放大系数A

《微电子概论（第3版）IntroductiontoMicroelectronics郝跃贾新章史江一》SecondEdition1.实际晶体管放大特性与理想情况的偏离2.4.2影响BJT直流β的其他因素2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应3.β0

随IC变化的物理原因分析目录1.实际晶体管放大特性与理想情况的偏离(1)理想BJT输出特性曲线

理想情况β0的大小只与晶体管本身参数有关，而与偏置电压VCE以及直流工作点电流IC无关。特性曲线为水平线对应不同IB的特性曲线之间为等间距由此解释理想情况BJT放大区输出特性曲线特点：理想BJT1.实际晶体管放大特性与理想情况的偏离(1)理想BJT输出特性曲线对一定的IB，IC随之确定，与VCE无关；由因此特性曲线为水平线；对相同的IB增量，IC的变化量相同；因此特性曲线之间为等间距。理想BJT实际BJT的IC-VCE特性曲线形态与理想模型不同。1.实际晶体管放大特性与理想情况的偏离(2)实际BJT放大特性的特点理想BJT

①实际BJT的IC-VCE特性曲线不再是水平线，而是随着VCE增加略有上翘。这就意味着随着VCE增加，β0随之增大。实际BJT1.实际晶体管放大特性与理想情况的偏离(2)实际BJT放大特性的特点

②实际BJT的β0与IC的关系

在工作点电流IC较小以及IC较大的范围，β0均下降，显然这是不希望的。思考题

对实际BJT，β0随工作点电流IC变化的现象导致IC-VCE特性曲线的放大区曲线形态呈现什么特点？2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(1)基区宽变效应及其对β0的影响共射极连接BJT，VCE=VCB+VBE，因此，VCB=VCE–VBE。正向放大偏置下，BE结正偏，VBE≈0.7V，VCB随着VCE增大而增大。VCE>0→VCB>0→CB结反偏。VCE增大→VCB增大→CB结势垒宽度增大→基区宽度WB减小。称为基区宽度调制效应（基区宽变效应）2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(1)基区宽变效应及其对β0的影响WB减小导致基区输运系数αT0增加使得有源基区掺杂总数减少，即方块电阻增大，导致注入效率γ0增加。总效果使得β0随着VCE的增加而增加。2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(2)厄利电压VA

在考虑基区宽变效应的IC~VCE特性曲线上，将不同IB对应的特性曲线上反向延长，与水平轴基本交于一点。交点与原点距离记为VA。称为厄利电压。2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(2)厄利电压VA记BJT工作点为Q(VCEQ，ICQ)。即如果偏置电压为VCEQ，输入电流为IB4。则集电极电流为ICQ若不考虑基区宽变效应，集电极电流应该为：2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应由相似三角形，得：即两边同时除以IB4，得：一般情况下：2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(2)厄利电压VA参数VA描述了VCE对β0的影响程度VA越大，VCE对β0的影响越小；若VA→∞，则因此希望VA越大越好。通常BJT的VA为100多伏。2.导致β0随VCE增大的基区宽变效应(3)提高VA的技术途径参数VA描述了VCE对β0的影响程度，也就描述了基区宽变效应的影响程度。希望VA越大越好，也就是希望VCE对基区宽变的影响越小越好。①增加基区掺杂浓度NB，使得BC势垒区宽度尽量向集电区一侧扩展；②增加基区宽度