模拟电子技术经典教程_三极管

发射结和集电结
均加反偏。
重点讨论BJT的放大模式，以NPN型为例，讨论结果对PNP型 同样适用，只是所需电压极性相反，产生的电流方向相反。
（2）内部条件：
①发射结为不对称结：e区掺杂浓度远大于b区；
②基区宽度很小；
③集电结面积大于发射结面积（约3~5倍）。
目的： 使E区多子自由电子通过发射结注入、基区扩散（复合）和集电区 收集（通过C结漂移）三个环节将IEN 转化为ICN ，大小仅受E结电压控 制。
许猛华电信1302教学对象主导教材高等教育出版社出版康华光主编电子技术基础模拟部分辅助教材电子线路线性部分第四版高教出版社模拟电子技术基础教学章节第三章三极管及其放大电路放大电路的频率响应二教学对象电气信息类专业大学二年级学生教法教什么直观教学法模像直观三极管实物三教法学法学法学什么实践与理论相结合四教学过程课后学生学习的反馈学生的课堂反应备课
BJT是由两个PN结背对背排列组成的。
实物图像
半导体三极管的型号
3DG110B
用字母表示同一型号中的不同规格 用数字表示同种器件型号的序号
用字母表示器件的种类
用字母表示材料
第二位：A锗PNP管、B锗NPN管、 C硅PNP管、D硅NPN管 第三位：X低频小功率管、D低频大功率管、 G高频小功率管、A高频大功率管、K开关管
ENIM
（ 2） 共射极
（3共集电极
四、BJT的主要参数
(1)
(2)
(3)
电流 放大系数
极间 反向电流
极限参数
成功需要有一颗探索科学的心
THANK YOU
一、BJT内部的载流子传输过程
1. 因为发射结正偏，所以发射区 向基区注入电子 ，形成了扩散电 流IEN 。同时从基区向发射区也有 空穴的扩散运动，形成的电流为 IEP。但其数量小，可忽略。 所以 发射极电流I E ≈ I EN 。 2. 发射区的电子注入基区后，变成 了少数载流子。少部分遇到的空 穴复合掉，形成 IBN 。所以基极电 流I B ≈ I BN 。大部分到达了集电区 的边缘。

第1章习题答案1. 判断题：在问题的后面括号中打√或×。

（1）当模拟电路的输入有微小的变化时必然输出端也会有变化。

（√）（2）当模拟电路的输出有微小的变化时必然输入端也会有变化。

（×）（3）线性电路一定是模拟电路。

（√）（4）模拟电路一定是线性电路。

（×）（5）放大器一定是线性电路。

（√）（6）线性电路一定是放大器。

（×）（7）放大器是有源的线性网络。

（√）（8）放大器的增益有可能有不同的量纲。

（√）（9）放大器的零点是指放大器输出为0。

（×）（10）放大器的增益一定是大于1的。

（×）2 填空题：（1）放大器输入为10mV电压信号，输出为100mA电流信号，增益是10S。

（2）放大器输入为10mA电流信号，输出为10V电压信号，增益是1KΩ。

（3）放大器输入为10V电压信号，输出为100mV电压信号，增益是0.01 。

（4）在输入信号为电压源的情况下，放大器的输入阻抗越大越好。

（5）在负载要求为恒压输出的情况下，放大器的输出阻抗越大越好。

（6）在输入信号为电流源的情况下，放大器的输入阻抗越小越好。

（7）在负载要求为恒流输出的情况下，放大器的输出阻抗越小越好。

（8）某放大器的零点是1V，零漂是+20PPM，当温度升高10℃时，零点是 1.0002V 。

（9）某放大器可输出的标准正弦波有效值是10V，其最大不失真正电压输出+U OM是14V，最大不失真负电压输出-U OM是-14V 。

（10）某放大器在输入频率0~200KHZ的范围内，增益是100V/V，在频率增加到250KHZ时增益变成约70V/V，该放大器的下限截止频率f L是0HZ，上限截止频率f H是250KHZ，通频带f BW是250KHZ。

3. 现有：电压信号源1个，电压型放大器1个，1K电阻1个，万用表1个。

如通过实验法求信号源的内阻、放大器的输入阻抗及输出阻抗，请写出实验步骤。

项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极，N区接电源的负极。

2. 在常温下，硅二极管的死区电压约为0.5V，导通后正向压降约为0.6～0.8V ；锗二极管的死区电压约为0.1V，导通后正向压降约为0.2～0.3V。

3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型；按材料分为硅管和锗管。

三极管是电流控制型器件，控制能力的大小可用 表示，它要实现信号放大作用，需发射结正偏，集电结反偏。

4. 场效应管是电压控制型器件，控制能力的大小可用g m表示，它的主要特点是输入电阻很大。

5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能，因为二极管正向电阻很小，若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大，相当于干电池正、负极短路。

6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管，即二极管导通时其两端电压为零，反向截止时电流为零)。

图1.52 题6图解：（a）VD导通，U AB=-6V。

（b）VD截止，U AB=-12 V。

（c）VD1导通，VD2截止，U AB=0 V。

（d）VD1截止，VD2导通，U AB=-15 V。

7. 在图1.53所示电路中，设VD为理想二极管，u i =6sinω t (V)，试画出u O的波形。

图1.53 题7图解：（a）（b）8. 电路如图1.54所示，已知u i=5sinΩ t(V)，二极管导通电压为0.7V。

试画出u i与的波形。

解：u i>3.7V时，VD1导通，VD2截止，u o=3.7V；3.7V>u i>-4.4V时，VD1截止，VD2截止，u o= u i；u i<-4.4V时，VD1截止，VD导通，u o=-4.4 V。

9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示，试判别各三极管的工作状态。

图1.54 题8图图1.55 题9图解：（a）三极管已损坏，发射结开路（b）放大状态（c）饱和状态（d）三极管已损坏，发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。

【例4-1】电路如图所示，晶体管的β＝100，U BE＝0.7 V，饱和管压降U CES＝0.4 V；稳压管的稳定电压U Z ＝4V，正向导通电压U D＝0.7 V，稳定电流I Z＝5 mA，最大稳定电流I ZM＝25 mA。

试问：（1）当u I为0 V、1.5 V、25 V时u O各为多少？（2）若R c短路，将产生什么现象？【相关知识】晶体管工作状态的判断，稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。

【解题思路】（1）根据u I的值判断晶体管的工作状态。

（2）根据稳压管的工作状态判断u O的值。

【解题过程】（1）当u I＝0时，晶体管截止；稳压管的电流在I Z和I ZM之间，故u O＝U Z＝4 V。

当u I＝15V时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流由于u O＞U CES＝0.4 V，说明假设成立，即晶体管工作在放大状态。

值得指出的是，虽然当u I为0 V和1.5 V时u O均为4 V，但是原因不同；前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区，且稳定电压为4 V，使u O＝4 V；后者因晶体管工作在放大区使u O＝4 V，此时稳压管因电流为零而截止。

当u I＝2.5 V时，晶体管导通，基极电流假设晶体管工作在放大状态，则集电极电流在正电源供电的情况下，u O不可能小于零，故假设不成立，说明晶体管工作在饱和状态。

实际上，也可以假设晶体管工作在饱和状态，求出临界饱和时的基极电流为I B=0.18 mA＞I BS，说明假设成立，即晶体管工作在饱和状态。

（2）若R c短路，电源电压将加在稳压管两端，使稳压管损坏。

若稳压管烧断，则u O＝V CC＝12 V。

若稳压管烧成短路，则将电源短路；如果电源没有短路保护措施，则也将因输出电流过大而损坏【方法总结】（1）晶体管工作状态的判断：对于NPN型管，若u BE＞U on（开启电压），则处于导通状态；若同时满足U C≥U B>U E，则处于放大状态，I C＝βI B；若此时基极电流则处于饱和状态，式中I CS为集电极饱和电流，I BS是使管子临界饱和时的基极电流。