第三讲晶体三极管 模拟电子技术基础
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晶体管的结构晶体管有三个极(发射极、基极、集电极)、三个区(发射区、基区、集电区)、两个PN结(发射结、集电结)。
以NPN型晶体管为例,发射区多子(自由电子)浓度高;基区多子(空穴)浓度低,且很薄;集电区面积大。
晶体管的放大原理放大条件:1.U BE>U on(发射结正向偏置)2.U CB≥ 0,即U CE≥U BE(集电结反向偏置)工作原理:基区->发射区:空穴的扩散运动,电流方向基区->发射区发射区->基区:自由电子扩散运动,电流方向基区->发射区在外电场作用下,扩散运动被加强。
基区很薄且多子浓度低,只有极少数来自发射区的自由电子与基区的空穴结合,难以形成空间电荷区,剩下的大部分自由电子向集电区移动。
基区->集电区:自由电子漂移运动(空穴的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区集电区->基区:空穴的漂移运动(自由电子的扩散运动被抑制),电流方向集电区->基区在外电场作用下,漂移运动被加强,自由电子从基区移动向集电区。
集电区面积较大,因而在容纳电子数目相同的情况下,自由电子的浓度更低,自由电子的扩散作用更弱。
从而在外加电场一定时,可以容纳更多的自由电子。
扩散运动形成发射极电流I E,复合运动形成基极电流I B,漂移运动形成集电极电流I C。
直流放大系数β=I C I B交流放大系数β=∆i CB穿透电流(基极开路时集电极与发射极之间的漏电电流)I CEO=(1+β )I CBOI CBO为集电结反向电流(发射极开路时,集电极与基极之间的反向电流)晶体管的共射输入特性和输出特性输入特性:i B=f(u BE)|UCE类似于PN结的伏安特性。
U CE增大则曲线右移,增大到一定值时右移便开始不明显。
对于小功率晶体管,U CE大于1V时的一条输入特性曲线可以取代所有大于1V的输入特性曲线。
输出特性:i C=f(u CE)|IB对应于一个I B就有一条i C随u CE变化的曲线。