清华模电课件第2讲三极管.ppt
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1、第三节 半导体三极管,双极型晶体管(BJT),一、三极管的结构与种类,结构,NPN,PNP,材料,Si,Ge,功率,小功率管,大功率管,频率,高频管,低频管,NPN型,PNP型,三极管是由两个PN结、三个杂质半导体组成,杂质半导体有P、N两种类型,所以三极管的组成形式有NPN和PNP两种。,NPN型三极管,(a)结构示意图(b)符号,制造三极管时必须满足工艺要求:,(1)基区必须做得很薄,(2)发射区的掺杂浓度远大于基区的掺杂浓度。,(3)集电区比发射区体积大,且掺杂浓度低。,集电区:面积最大,基区:最薄,掺杂浓度最低,发射区:掺杂浓度最高,PNP型三极管,二、三极管的放大原理,共射电路(CE
2、)为例,输入、输出回路的公用端为发射极。,三极管处于导通状态必须满足的条件:,E结,C结,正偏,反偏,PNP:VCVBVE,NPN:VCVBVE,从电位的角度看:,1、载流子的传输过程,收集电流,漂移电流,复合电流,如图可得,2 电流分配关系,直流电流放大系数,将(1)式代入(2)式,将(3)式代入(5)式,(1),(2),(3),(4),(5),穿透电流,结论,由基极电流的微小变化引起的集电极电流的较大变化的特性称为晶体管的电流放大作用。,交流电流放大系数,一般情况下,直流电流放大系数与交流电流放大系数差别很小,在分析估算中常取,1)三电极电流关系:IE=IB+IC2)ICIB,ICIE 3
3、)IC IB,IE(1+)IB,电流分配关系,三极管任何一个电极都可作为输入和输出的公共端,因此,三极管有三种连接方式,称为三种组态。,三极管的三种组态,(a)共发射极电路(b)共基极电路(c)共集电极电路,以发射极为信号输入和输出公共极的电路,称为共发射极电路;以基极作为信号输入和输出公共极的电路,称为共基极电路;以集电极作为信号输入和输出公共极的电路,称为共集电极电路。,共基电路(CB),直流电流放大系数,与 的关系,共基电路交流电流放大系数,与 的关系,三、三极管的输入特性与输出特性,以NPN管共射电路为例,1 输入特性曲线族,三极管的输入特性曲线与二极管相同,表示以 为参变量时 和 的
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