半导体三极管放大2012课件

格式：ppt
大小：3.53 MB
文档页数：164

下载文档原格式

半导体三极管放大电路基础课件

第2章半导体三极管放大电路基础
§2.1 三极管工作原理 §2.2 共射极放大电路 §2.3 图解分析法 §2.4 微变等效电路分析法 §2.5 工作点稳定的放大电路 §2.6 共集电极放大电路和共基极放大电路
1
§2.1 三极管工作原理
BJT全称为双极型半导体三极管，内部有自由电子和空穴两种载流子参与导电。种类很多：有硅管和锗管，有高频管和低频管，有大、中、小功率管。
2
2.1.1 三极管的结构与符号：
NPN型 c 集电极
集电极
c PNP型
N
b
P
基极
N
P
B
N
基极
P
e
b c 发射极
e
几微米至几十微米
e
发射极
c b
e
3
c 集电极
集电结
N
b
P
基极
N
发射结
e
发射极
4
集电区：面积较大
b
基极
c
集电极
N P N
e
发射极
基区：较薄，掺杂浓度低
发射区：掺杂浓度较高
5
2.1.2 三极管放大的工作原理
0.061mA
I B 50 0.061mA 3.05m Icmax
Ic Icmax 2mA
Q 位于饱和区，此时IC 和IB 已不是倍的关系。
二、共基极连接时的V-I特性曲线
IB
A
RE
V UEB
IC
mA R
C
V UCB EC
EE
实验线路
26
1、输入特性：
UCB=5V
8
UCB =1V
=(ICN+ICBO)+(IBN+IEP－ICBO) IE =IC+IB

半导体三极管及放大电路PPT精品课件

截止区
图3－20
饱和区：输出特性的上升和弯曲部分
动态：当放大电路输入信号后（vi0），电路中各处的电压、电流处于变动状态，这时电路处于动态工作情况，简称动态。
1. 估算法确定静态工作点
见图3－14(b)
IB
V CC V BE Rb
VBE：硅管约为0.7V。锗管约为0.2V。
Rb
300k
Rc 4k Cb2
Cb1 IB
c IC
vi
e
12V
BJT的放大作用，按电流分配实现，称之为电流控制元件；
电流放大系数
共基电路：共射电路：
IC 1
IE
IC
IB
三、BJT的特性曲线（共射连接）
iC
iB
N
P
N
vCE
vBE
图3－8
1. 输入特性曲线
iB f (vBE ) vCE 常数
iB(mA)
vCE=0V VCE 1V
80
25 C
60
40
满足放大的外部条件。
b. 下面推导IC和IB的关系
IE = IB + IC
I C αI E I CBO
代入
IC αI B αI C ICBO
整理式得
IC
α 1
IB
I CBO
1
令 α 1
则 I C I B (1 ) I CBO
令 I CEO (1 ) I CBO
ICEO：基极开路，c流到e的电流，称穿透电流
4k
图3－18 (a)
ib
+ vi Rb
ic +
Rc RL v0
图3－18 (b)

三极管基本放大电路ppt课件

（a）原理电路
（b）实物图
精品课件
发射极单管放大电路各组成元件的作用
精品课件
电路中各电流、电压的符号规定
电路中既包含输入信号所产生的交流量，又包含直流电源所产生的直流量。为了区分不同分量，通常做了以下规定
精品课件
放大电路原理图的画法
1.直流通路和交流通路【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。画直流通路原则：将电容视为开路。
确定出静态工作点Q。
以单管共射放大电路为例，其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、 Rb、RC和三极管放大倍数β已知，忽略三极管的UBEQ（硅管UBEQ≈0.7V，锗管UBEQ≈0.3V）,可以推导得：
IBQVCC UBEQ VCC
Rb
Rb
ICQ＝βIBQ
UCEQ ＝ VCC－ICQ RC
由上述公式求得的IB、 IC和UCE值即是静态工作点Q。
Ro=Ron
精品课件
多级放大电路的耦合方式
多级放大电路中每个单管放大电路称为“级”，级与级之间的连接方式叫耦合。下表为三种常用耦合方式的比较。
精品课件
本章小结
1.三极管由两个PN结构成，按结构分为NPN和PNP两类。三极管的集电极电流受基极电流的控制，所以三极管是一种电流控制器件。在满足发射结正偏、集电结反偏的条件下，具有电流放大的作用。三极管的输出特性曲线可分成截止区、饱和区、放大区。
所以，分压式偏置放大电路具有自动调整功能，当ICQ要增加时，电路不让其增加；当ICQ要减小时，电路不让其减小；从而迫使ICQ稳定。所以该电路具有稳定静态工作点的作用。B>>UBEQ
精品课件
C C V Q Q C E I I T V ec RR QEB Q B U I 2 1 b b R R Q B U 21 II

第3章半导体三极管及其放大电路 113页PPT

三极管的组态
• 三极管有三个电极，可视为一个二端口网络，其中两个电极构成输入端口、两个电极构成输出端口，输入、输出端口公用某一个电极。根据公共电极的不同，三极管组成的放大电路有3种连接方式，通常称为放大电路的三种组态，即共基极、共发射极和共集电极电路组态，如图3-4所示。
08.09.2019
输入电压u i 为微弱变化的电压信号，它引起三极管基极电流的变化，其变化量为 i b ，若输入交流电压 u i 变化量为 ui 40 mV ，使 i b 变化 ib 20 μA ，使集电极电流 ic 变化 ic ib 2 mA ，其中 (100) 称为共发射极交流电流放大系数(其数值和共发射极直流电流放大系数接近，即在
第3章晶体三极管及其放大电路
08.09.2019
基本要求
• 1）熟悉晶体三极管结构、工作原理及特性曲线；
• 2）掌握基本放大电路的静态和动态分析，即静态工作点和交流性能参数（电压放大倍数、输入电阻、输出电阻）的计算；多级放大电路的分析和计算；
• 3）了解放大电路的频率特性等。
08.09.2019
1．电流放大倍数 1）直流电流放大系数 2）交流电流放大系数
IC iICB
iB
2．极间反向电流
1）集电极－基极之间的反向饱和电流 ICBO 2）集电极－发射极之间的穿透电流 I CEO
3．集电极最大允许电流 ICM 4．集电极－发射极之间反向击穿电压 U (BR) CEO
5．集电极最大允许功率损耗 PCM
（2）饱和区
三极管工作在饱和区时，其 uCE 1V ，此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。管子进入饱和区后， iC iB ，此时下降， uCE 很小，一般对于硅管典型值 UCE 0.3V ，锗管典型值 UCE 0.1V 。在放大电路中应避免三极管工作在饱和区，而在数字电路中，由于 uCE 很小，三极管视作开关闭合状态。

第3章-半导体三极管及其放大电路1分解讲课稿

❖ BJT通常称为晶体三极管，简称为三极管或晶体管。
❖ 1. 分类：
按频率分：有高频管、低频管；
按功率分：有大、中、小功率管；
按材料分：有硅管、锗管。
❖ 其外型如图3.1.1所示(实物对照)。
2020/6/28
第3章
5
2020/6/28
第3章
6
2. BJT 的结构
❖⑴ 组成：BJT有两个PNJ，三个接触电极，三根引线及其外壳组成。
2020/6/28
第3章
3
❖ 单极型器件[场效应管(FET)]及其放大电路将在第4章讨论。
❖ 由于集成电路制造工艺的迅速发展，从使用的角度来考虑，电子设计主要是选用集成电路构件来作系统设计，但是分立元件电路是基础，这里仍然予以足够的重视。
2020/6/28
第3章
4
3.1 半导体BJT
❖ 3.1.1 BJT的结构简介
2020/6/28
第3章
33
特点：
❖ a. 当vCE < 0.5V时，iC 受vCE的控制作用较大。
❖ 原因：vCE很小，cJ反压很小，J内的总场强还不能把e区注入到b区的大部分非平衡载流子拉到c区，但随着vCE 的增大，iC也增大。
2020/6/28
第3章
34
❖ b. 当vCE > 0.5V后，iC 基本不受vCE的控制作用，iC基本不变。
❖ a. 直流共发电流放大系数： β＝IC／IB ❖ b. 交流共发电流放大系数：β＝ΔiC／Δi B ❖ β也就是h参数中的hf e，由于β和 β相差不大，
通常认为
β≈ β
2020/6/28
第3章
36
❖ c. 直流共基电流放大系数： α ＝IC／IE ❖ d. 交流共基电流放大系数：α＝ΔiC／Δi E ❖ e. 共基与共发电流放大系数的关系：

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2020/11/24
.
66
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
BJT的结构剖面
集成电路中典型NPN型BJT的截面图
e bc
P
N
N
2020/11/24
内部：（内构造）发射区杂质浓度>>基区和集电区基区很薄发射区面积＜＜集电区面积
.
44
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
BJT和TTL概念
BJT：Bipolar Junction Transistor 即双极结型晶体管，简称晶体三极管。 TTL(逻辑门电路) 全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路，是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路，应用较早，技术已比较成熟。TTL主要有BJT和电阻构成，具有速度快的特点。最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列，74L系列，74LS,74AS,74ALS等系列。但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。
半导体三极管类型
半导体三极管是由两个背靠背的PN结构成的。
在工作过程中，两种载流子（电子和空穴）
都参与导电，故又称为双极型晶体管，简称晶体管或三极管。
两个PN结，把半导体分成三个区域。这三个区域的排列，可以是N-P-N，也可以是 P-N-P。因此，三极管有两种类型：NPN型和PNP型。
2020/11/24
内部：（内构造）
• 发射区杂质浓度>>基区和集电区 • 基区很薄 • 发射区面积＜＜集电区面积外部：(外加电压） • 发射结正偏 • 集电结反偏
2020/11/24
.
99
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
•发射区向基区注入电子，形成发射极电流 iE •电子在基区中的扩散与复合，形成基极电流 iB
(因为基区很薄，掺杂少， iB小)
•集电区收集扩散过来的电子，形成集电极电流 iC
•少子的漂移形成集电极饱和电流
ICBO
2020/11/24
.
c
IC
IC n
IC BO
N
b P
IB
Rb
IB n
N
U BB
e
IE
Rc U CC
图 3-3-2 NPN型三极管中载流子的传输示意图
111
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
（3）电流分配关系（含大小）：
iE = iC + iB
★★放大原理小结
iC iB
IB
I
’ B
RB
IC
R
C
N
P
-
U
CC
N
U
BB
IE
a)载流子传输情况
1100
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
提问？为什么少子只考虑 I CBO，因为集电结反偏，少子不可忽视
三极管内部电流的流向
2020/11/24
.
22
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
2.1.1 BJT的结构简介
外形
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
2020/11/24
.
33
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
e bc
P
N
N
正箭
向头
电方
压向
时表
C
的示电发
流射
方结
E
向加
88
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
2.1.2
放大状态下BJT的工作原理
--------电流分配和电流放大作用
（1）产生放大作用的条件
使内部载流子三个传输过程正常进行的条件：
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
第二章半导体三极管放大电路
2.1 BJT 2.2 基本共射极放大电路 2.3 放大电路的分析方法 2.4 放大电路静态工作点的稳定问题 2.5 多级放大电路 2.6 其他放大电路
实验表明iC比数十至数百倍。iB虽然很小，但对iC有控制作用，iC随iB的改变而改变，即基极电流较小的变化可以引
2020/11/24
.
11
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
3.1 BJT
2.1.1 BJT的结构简介 2.1.2 放大状态下BJT的工作原理 2.1.3 BJT的V-I 特性曲线 2.1.4 BJT的主要参数 2.1.5 三极管放大的三种组态
2020/11/24
.
55
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
BJT的结构简介
半导体三极管的结构示意图如图所示。它有两种类型:NPN型和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
（2）三极管内部载流子的传输过程
发射结正偏（多子扩散）：
发射区（N区电子浓度大）向基区发射多子电子的过程，电子在（薄的）基区扩散和复合过程（复合很少部分，大部分到集电区
边缘）集电结反偏（少子漂移）：
电子被（大面积、掺杂少）集电
区吸引和收集的过程（同时少子有漂移）
2020/11/24
.
IC E O
.
77
一是作为领导干部一定要树立正确的权力观和科学的发展观，权力必须为职工群众谋利益，绝不能为个人或少数人谋取私利
三极管结构及符号
NPN型
C
集电结
N
B
P
发射结
N
E
PNP型
集电结 B
发射结
2020/11/24
集电区
C
基区 B
发射区
E
C P N P
E
集电区基区 B 发射区
.