双极型三极管(BJT)(精)

bjt放大原理BJT放大原理是指双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，简称BJT）在放大电路中的工作原理。

BJT是一种常用的电子元件，广泛应用于各种电子设备中，如放大器、开关等。

了解BJT放大原理对于理解电子电路的工作原理和设计电路具有重要意义。

BJT放大原理的核心是基极电流的控制能力。

BJT由两个PN结组成，分为NPN型和PNP型两种。

在NPN型BJT中，P型基区夹在两个N 型发射区之间，形成两个PN结。

当基极施加正向电压时，P型基区的电子和N型发射区的空穴复合，形成电流。

这个电流称为基极电流，记作IB。

基极电流的大小决定了BJT的放大能力。

BJT放大原理的关键在于控制基极电流。

通过控制基极电流的大小，可以改变BJT中的电流增益，从而实现电路的放大功能。

当基极电流较小时，BJT处于截止区，此时几乎没有电流通过BJT。

当基极电流逐渐增大时，BJT逐渐进入放大区，此时电流增益较大。

当基极电流达到一定值时，BJT进入饱和区，此时电流增益几乎不再增加。

BJT放大原理的应用主要体现在放大器电路中。

放大器电路是指将输入信号放大到一定幅度的电路，主要用于增强信号的强度。

放大器电路一般由BJT和一些外部元件组成，如电阻和电容等。

通过控制BJT的工作状态和外部元件的选择，可以实现不同类型的放大器电路，如共射放大器、共基放大器和共集放大器等。

共射放大器是最常见的放大器电路之一。

在共射放大器中，BJT的集电极作为输出端，发射极作为输入端，基极通过输入电容与信号源相连。

当输入信号施加在基极时，基极电流发生变化，进而控制BJT的工作状态。

通过外部元件的选择和设计，可以使BJT工作在放大区，将输入信号放大到一定幅度，并输出到负载上。

共基放大器是另一种常见的放大器电路。

在共基放大器中，BJT的基极作为输入端，发射极作为输出端，集电极通过输出电容与负载相连。

与共射放大器不同，共基放大器的输入信号与输出信号是反相的。

第二章双极型晶体三极管（BJT）
第二章双极型晶体三极管(BJT)(一)BJT结构与电路符号(二)晶体管的放大作用发射结正偏，集电结反偏，称为BJ
T的放大偏置。

即满足下列电压关系：NPN管：VCB﹥0，VBE﹥0或VC＞VB＞VEPNP管：V
CB﹤0，VBE﹤0或VC＜VB＜VE(三)放大偏置时的电流传输关系2iC与iB的关系
定义：共发射极直流电流放大系数：（四）放大偏置时BJT偏压与电流的关系1发射结正向电压VBE对各极电流的控制作用BJ T的正向控制作用2集电结反向电压VCB对各极电流的影响基区宽度调制效应（五）BJT的截止与饱和工作状态1截止状态：2饱和状态：注意：晶体管特性曲线只能用于直流/低频。

§2-2BJT静态特性曲线BJT静态特性曲线：是在伏安平面上作出的
反映晶体管各极直流电流电压关系的曲线。

BJT静态特性曲线用途：一晶体三极管的组态将晶体三极管视为双端口
器件，分析其三种典型接法，称为组态。

共基极接法（CB）共射接法（CE）共接接法（CC）
二共射输入特性曲线共射输入特性曲线是以输出电压VCE为参变量，输入口基极电流iB随发射结电压vBE变化的曲线：共射输入特性曲线的特点：§2-3BJT主要参数1直流放大系数2交流放大系数
例2-41iE与iC的关系：定义共基极直流电流放大系数：。

IGBTIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。

IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。

非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

目录1基本简介IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。

IGBT综合了以上两种器件的优点igbt，驱动功率小而饱和压降低。

非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

如图所示为一个N沟道增强型绝缘栅双极晶体管结构，N+区称为源区，附于其上的电极称为源极（即发射极E）。

P+区称为漏区。

器件的控制区为栅区，附于其上的电极称为栅极（即门极G）。

沟道在紧靠栅区边界形成。

在C、E两极之间的P型区（包括P+和P-区）（沟道在该区域形成），称为亚沟道区（Subchannel region）。

而在漏区另一侧的P+区称为漏注入区（Drain injector），它是IGBT特有的功能区，与漏区和亚沟道区一起形成PNP双极晶体管，起发射极的作用，向漏极注入空穴，进行导电调制，以降低器件的通态电压。

附于漏注入区上的电极称为漏极（即集电极C）。

第二章 双极型晶体三极管（BJT ）§2.1 知识点归纳一、BJT 原理·双极型晶体管（BJT ）分为NPN 管和PNP 管两类（图2-1，图2-2）。

·当BJT 发射结正偏，集电结反偏时，称为放大偏置。

在放大偏置时，NPN 管满足C B C V V V >>；PNP 管满足C B E V V V <<。

·放大偏置时，作为PN 结的发射结的V A 关系是：/BE T v V E ES i I e =（NPN ），/E B T v V E ES i I e=（PNP ）。

·在BJT 为放大偏置的外部条件和基区很薄、发射区较基区高掺杂的内部条件下，发射极电流E i 将几乎转化为集电流C i ，而基极电流较小。

·在放大偏置时，定义了CNE i i α=（CN i 是由E i 转化而来的C i 分量）极之后，可以导出两个关于电极电流的关系方程：C E CBO i i I α=+ (1)C B CBO B CEO i i I i I βββ=++=+ 其中1αβα=-，CEO I 是集电结反向饱和电流，(1)CEO CBO I I β=+是穿透电流。

·放大偏置时，在一定电流范围内，E i 、C i 、B i 基本是线性关系，而BE v 对三个电流都是指数非线性关系。

·放大偏置时：三电极电流主要受控于BE v ，而反偏CB v 通过基区宽度调制效应，对电流有较小的影响。

影响的规律是；集电极反偏增大时，C I ，E I 增大而B I 减小。

·发射结与集电结均反偏时BJT 为截止状态，发射结与集电结都正偏时，BJT 为饱和状态。

二、BJT 静态伏安特性曲线·三端电子器件的伏安特性曲线一般是画出器件在某一种双口组态时输入口和输出口的伏安特性曲线族。

BJT 常用CE 伏安特性曲线，其画法是： 输入特性曲线：()CE B BE V i f v =常数（图2-13） 输出特性曲线：()B B CE I i f v =常数（图2-14）·输入特性曲线一般只画放大区，典型形状与二极管正向伏安特性相似。