双极型三极管

1、1、双极晶体管(BJT)又称半导体晶体管、晶体管，或简称晶体管。(双极结型晶体管)，三极管的形状如下图所示。有两种类型的三元组：NPN和PNP。主要以NPN类型为例进行讨论。2、1.3.1晶体管结构，常用的晶体管结构有两种类型：硅平面管和锗合金管。(a)平面型(NPN)，(b)合金型(PNP)，e发射极，b基极和c集电极。3。一种平面三极管的制作工艺，在氮型硅片的氧化膜(集电极区)上刻一个窗口，硼杂质扩散形成磷型(基极区)，然后在磷型区刻一个窗口，磷杂质扩散形成氮型发射极区。并引出三个电极。一种合金三极管的制造方法，包括在氮型锗晶片(基区)的两侧放置一个铟球，加热铟熔化并与氮型锗接触，冷却形成

2、两个磷型区，集电极区接触面大，发射极区掺杂浓度高。4、(a)NPN型、集电极、集电极结、基极、发射极结、集电极c、基极b、发射极e、5、集电极、集电极结、基极、发射极结、集电极c、发射极e、基极b、6，无放大；7、晶体管内部结构要求：1)高掺杂发射极区。2)底部区域做得非常薄。通常只有几微米到几十微米，而且掺杂较少。3)集电极结面积大。晶体管放大的外部条件：外部电源的极性应使发射极结处于正向偏置状态，集电极结处于反向偏置状态。9，1。三极管中载流子的运动过程：(1)发射极区的电子通过发射极结扩散到基极区，基极区的空穴扩散到发射极区形成发射极电流IE(基极区的多重态数很少，空穴电流可以忽略)。(

3、2)复合和扩散电子到达基区，少数与空穴复合形成基区电流Ibn，复合的空穴由UBB补充。大多数电子继续在基极区扩散，并到达集电极结的一侧。10、1。三极管中载流子的运动过程，(3)收集集电极结的反向偏压有利于收集从基极区扩散的电子，形成集电极电流Icn。它的能量来自外部电源UCC。此外，集电极区和基极区的少数载流子在外加电场的作用下会漂移，形成反向饱和电流，用ICBO表示。11，2。三极的电流分布关系，IC=ICNICB，IE=ICNIBN ICBO=IENIEP，IE=ICIB，IB=IBNIPE-ICBO，三极的电流满足节点电流定律，即12，3。晶体管电流放大系数，(1) DC电流放大系数，

4、一般要求ICN在。两者之比称为DC电流放大系数，即一般高达0.95-0.99，这是DC放大系数的公基，13，它是通过将公式(1)代入IE=IC1B，14而得到的，而上述公式中的后一项通常用ICEO表示，这就称为穿透电流。当忽略ICEO集成电路时，从上述公式可以得出共发射极DC电流的放大系数近似等于集成电路与IB的比值。一般的价值是几十或几百。15、(2)交流电流放大系数。在共发射极放大电路中，当输入电压ui起作用时，晶体管的基极电流将与基于iB的动态电流IB叠加，并且集电极电流也将与基于ic的动态电流ic叠加。一般来说，集电极电流变化iC与基极电流变化iB之比定义为共发射极交流电流放大系数，用

5、下式表示。即共发射极电流放大系数，iC与iE之比定义为共基极交流电流放大系数。根据“与”的定义和三极管中三个电流的关系，可以得到共基极电流放大系数16，因此它与两个参数满足以下关系：DC参数和交流参数有不同的含义，但对于大多数三极管来说，“与”和“与”的值相差不大，因此在计算中不能严格区分。17，UCE -，1.3.3晶体管特性曲线，这是选择三极管的主要依据，可以从半导体器件手册中找到。特征曲线分为输入字符，UCE，输入特性：对于共发射极放大器电路，输入特性曲线描述基极电流iB和电压uBE之间的关系。输出特性：描述集电极电流ic和电压uCE之间的关系。UCE -，UCE -，UBE，共发射特性

6、曲线测试电路，18，1，输入特性，(1)输入特性曲线当uCE=0时，当uce=0时，基极和发射极等效于两个并联的PN结。因此，当在B和E之间增加直流电压时，它应该是两个二极管并联后的正向伏安特性。19，(uCE 0处的输入特性曲线，当uCE 0时，该电压有利于收集从发射极扩散到基极再扩散到集电极的电子。uCE、uBE、三极管处于放大状态。*特性向右移动时的输入特性(因为集电极结开始吸引电子)和uCE 1具有实际意义。* uCE 1 V，特征曲线重合。20，2，输出特性，分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。(1)截止区iB 0的面积。两个结都处于反向偏置状态。iB=0，iC=ICEO。硅管大约

7、是1 A，锗管大约是几十到几百微安。21，(2)放大区域：条件：发射极结正向偏置，集电极结反向偏置，其特征是输出特性曲线平坦，近似水平线且等距。集电极电流和基极电流反映放大，即对于NPN管uBE 0，uBC 0，2，输出特性，22，(3)饱和区：条件：两个结都是正向偏置的，对于NPN管uBE 0 uBC 0。特点：iC基本不随iB变化，三极管在饱和区失去放大作用。i C iB .当uCE=uBE，即uCB=0时，称为临界饱和，当UCe=UBe时，称为过饱和。饱和管电压降UCES 0.4 V(硅管)，UCES 0。2 V(锗管)，2，输出特性，23，1.3.4晶体管的主要参数，三极管的连接方式，

8、24，(2)共源DC电流放大系数，忽略穿透电流ICEO，(1)共基DC电流放大系数，忽略反向饱和电流如下：25，(3)集电极和基极之间的反向饱和电流ICBO，(4)集电极和发射极之间的反向饱和电流ICEO，(a) ICBO测量电路，(b)ICEO测量电路，ICBO的低功率锗管约为几微安；硅管的ICBO很小，有些在纳安量级。b断开时c和e之间的电流。值越大，管道的ICEO越大。26，(1)共发射极电流放大系数，(1)共基极电流放大系数，这两个参数不是独立的，而是相互关联的，关系是：2。交流参数，是在交流条件下工作的参数，反映三极管对动态信号的性能指标。27，3，极限参数，(1)最大允许集电极电流

9、iCM，当ICm太大时，三极管的值应减小。当iC=ICM时，该值降至额定值的三分之二。(2)集电器的最大允许耗散功率脉码调制，连接集成电路和uCE的乘积等于规定的脉码调制值的点，可以得到一个双曲线。iCuCE PCM是一个安全的工作区域，iCuCE PCM是一个过损耗区域，28，(3)电极之间的反向击穿电压，加上三极管电极之间的最大允许反向电压。当基极开路时，集电极和发射极之间的反向击穿电压。CBO:发射极开路时集电极和基极之间的反向击穿电压。安全工作区受到动力系统控制模块、动力系统控制模块和首席执行官的限制。29，1 . 3 . 5 NPP晶体管，其放大原理与NPN晶体管基本相同，但为了确保发射极结正向偏置，集电极结反向偏置，外部电源的极性正好