數(shù)電第4版 課件 8E 雙極型三極管

2.2半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)2.2.1半導(dǎo)體的基本知識(shí)2.2.2PN結(jié)的形成及單向?qū)щ娦?.2.3二極管2.2.4雙極型三極管2.2.5MOS場效應(yīng)晶體管雙極型晶體管（bipolarjunctiontransistor）簡稱BJT。2.2.4雙極型三極管小功率三極管貼片三極管大小功率三極管半導(dǎo)體三極管的結(jié)構(gòu)有兩種類型:NPN型和PNP型。1.NPN型三極管的結(jié)構(gòu)符號2.2.4雙極型三極管放大時(shí)外加偏置電壓的要求：集電結(jié)應(yīng)加反向電壓（反向偏置）發(fā)射結(jié)應(yīng)加正向電壓（正向偏置）2.放大狀態(tài)下載流子的運(yùn)動(dòng)2.2.4雙極型三極管

（1）發(fā)射結(jié)加正向電壓，形成電子擴(kuò)散電流IEN和空穴擴(kuò)散電流IEP。由于基區(qū)參雜濃度很低，IEP

很小。IE=IEN+IEP≈IEN。2.放大狀態(tài)下載流子的運(yùn)動(dòng)2.2.4雙極型三極管

（2）集電結(jié)加反向電壓，收集擴(kuò)散過來的電子（ICN），另外，基區(qū)集電區(qū)本身存在的少子，在集電結(jié)上存在漂移運(yùn)動(dòng)，由此形成電流ICBO。

IC=ICN+ICBO≈ICN2.放大狀態(tài)下載流子的運(yùn)動(dòng)2.2.4雙極型三極管IB=IEP+IBN-ICBO=IEP+IEN-ICN-ICBO=IE-IC（3）電子在基區(qū)的擴(kuò)散和復(fù)合（IBN)2.放大狀態(tài)下載流子的運(yùn)動(dòng)2.2.4雙極型三極管IB？確定IB的方法：保證基區(qū)空穴濃度不變，少掉多少空穴，就補(bǔ)充多少空穴。（4）電流分配關(guān)系

β一般為50

200之間。2.放大狀態(tài)下載流子的運(yùn)動(dòng)2.2.4雙極型三極管BJT是一種電流控制器件。三極管工作示意圖2.2.4雙極型三極管思考：為什么三極管的基區(qū)寬度窄、雜質(zhì)濃度低可以提高三極管放大能力？2.2.4雙極型三極管減少從發(fā)射區(qū)進(jìn)入基區(qū)的電子與空穴復(fù)合的機(jī)會(huì)，使盡量多的電子進(jìn)入集電區(qū)，從而提高三極管的放大能力。伏安特性曲線是指各電極之間的電壓與電流之間的關(guān)系曲線，也稱為三極管的外特性。3.BJT的伏安特性2.2.4雙極型三極管BJT的伏安特性是三極管內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)規(guī)律在管子外部的表現(xiàn)。（1）輸入特性曲線

iB=f(vBE)

vCE=const.（2）輸出特性曲線iC=f(vCE)

iB=const.

iB=f(vBE)

vCE=const.②隨著vCE增大，特性曲線右移。（1）輸入特性曲線③

當(dāng)

vCE>1V以后，特性曲線幾乎重疊。3.BJT的伏安特性2.2.4雙極型三極管①

形狀相當(dāng)于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。iC=f(vCE)

iB=const.（2）輸出特性曲線截止區(qū)：

vBE小于死區(qū)電壓。

iB=0，iC＝ICEO0，三極管如同工作于斷開狀態(tài)。2.2.4雙極型三極管放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。iC基本不隨vCE變化，但隨iB的增大而線性增大，且iC=iB。飽和區(qū)：vCE很小，一般vCE

vBE，此時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小。

一般vCES＝0.2V，稱為飽和壓降iC

iB。（1）關(guān)的條件（管子截止）

當(dāng)vI＜0.7時(shí)，vBE＜0.7V，iB≈0，iC≈0，vO≈VCC。三極管在電路中有三種工作狀態(tài)：放大狀態(tài)、截止?fàn)顟B(tài)、飽和狀態(tài)。2.2.4雙極型三極管4.BJT工作狀態(tài)的判斷（2）開的條件（管子飽和）

2.2.4雙極型三極管4.BJT工作狀態(tài)的判斷2.2.4雙極型三極管（1）三極管處于放大狀態(tài)的外部條件是什么？答：發(fā)射結(jié)應(yīng)加正向電壓（正向偏置）；集電結(jié)應(yīng)加反向電壓（反向偏置）。（2）測得某硅晶體三極管的電位如圖所示，判斷管子的工作狀態(tài)是

。

A．放大狀態(tài)B．截止?fàn)顟B(tài)C．飽和狀態(tài)D．擊穿狀態(tài)（3）在一電路中，測得三極管各極的直流電位分別為，VX=2.5V，VY=1.8V，VZ=7.5V（VCC為12V），則這三個(gè)極分別為X

，Y

，Z

，三極管的管型是

，三極管工作在

區(qū)?；鶚O，發(fā)射極，集電極，NPN，放大5.思考題（5）晶體管電路如圖所示，試判斷各晶體管處于什么狀態(tài)？2.2.4雙極型三極管解：根據(jù)圖中參數(shù)因?yàn)镮B＜IBS，故T1管處于放大狀態(tài)。（6）三極管是如何放大模擬信號的？2.2.4雙極型三極管（7）三極管是如何構(gòu)成門電路的？2.2.4雙極型三極管

（8）分析以下電路，計(jì)算VO的電壓值

。假設(shè)VBE為0.6V，基極電流可以忽略。2.2.4雙極型三極管

①T1的基極電流為0，T1基極對地電壓為4V。4V

②VBE1為0.6V，T1發(fā)射極為+3.4V，在R3中流過的電流為3.4mA。+3.4V3.4mA↓

③VBE2