武汉理工大学模电课件03BJT电信

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1、2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础3.1 3.1 双极型三极管（双极型三极管（BJTBJT）3.2 .2 放大电路的基本概念放大电路的基本概念 3.3 3.3 基本共射放大电路的工作原理基本共射放大电路的工作原理3.4 3.4 基本共射极放大电路的静态分析基本共射极放大电路的静态分析3.5 3.5 小信号模型分析法小信号模型分析法3.6 3.6 射极偏置放大电路射极偏置放大电路3.7 3.7 共集电极电路共集电极电路( (自主自主) )3.8 3.8 共基放大极电路共基放大极电路( (自主自主) )3.9 3.9 多级放大电路多级放大电路3 3 双极结型

2、三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路(P35)(P35)2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础基本要求基本要求: :1 1 了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数了解半导体三极管的工作原理、特性曲线及主要参数2 2 了解半导体三极管放大电路的分类了解半导体三极管放大电路的分类3 3 熟练掌握用估算法、小信号分析法对放大电路进行熟练掌握用估算法、小信号分析法对放大电路进行 静态及动态分析静态及动态分析4 4 掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响掌握放大电路的频率响应及各元件参数对其性能的影响问题：问题：1)1)放大电路的主要性能指标

3、？放大电路的主要性能指标？ 2) 2)静态分析的目的、方法、求解的参数？静态分析的目的、方法、求解的参数？ 3) 3)动态分析的目的、方法、求解的参数？动态分析的目的、方法、求解的参数？ 4) 4)放大电路频率响应分析的目的？放大电路频率响应分析的目的？ 3 3 双极结型三极管及其放大电路双极结型三极管及其放大电路作业：作业：7(3.3.4), 8(3.4.1)7(3.3.4), 8(3.4.1)，12(3.5.1), 13, 14, 15(3.7.1), 12(3.5.1), 13, 14, 15(3.7.1), 16(3.6.1) 17(3.6.2) 16(3.6.1) 17(3.6.2)

4、 2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础3.1.1 BJT简介简介3.1.2BJT三极管三极管的的电流分配电流分配关系关系3.1.3 BJT的的特性曲线特性曲线3.1.4 BJT的的主要参数主要参数3.1.5 BJT的选型的选型3.1 3.1 双极型三极管（双极型三极管（BJTBJT）2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础NNP发射极发射极 E基极基极 B集电极集电极 C发射结发射结集电结集电结 基区基区 发射区发射区 集电区集电区emitterbasecollectorNPN 型型PPNEBCPNP 型型ECBECB3.

5、1.1 BJT简介简介3.1 3.1 双极型三极管（双极型三极管（BJTBJT）2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础 结构特点结构特点 发射区的掺杂浓度最高；发射区的掺杂浓度最高； 集电区掺杂浓度低于发射区，集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；且面积大； 基区很薄，一般在几个微米至基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。几十个微米，且掺杂浓度最低。管芯结构剖面图管芯结构剖面图 内部条件内部条件 BJT的两个的两个PN结分别是正偏还是反偏，决定了结分别是正偏还是反偏，决定了BJT可能可能工作于四种工作状态：放大、饱和、截止和倒置。这取决于工作于

6、四种工作状态：放大、饱和、截止和倒置。这取决于外加电压外部工作条件。外加电压外部工作条件。3.1.1 BJT的结构简介的结构简介2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础2、内部载流子的传输过程（以内部载流子的传输过程（以NPN为例）为例） 发射结正偏，集电结反偏。发射结正偏，集电结反偏。3.1.2BJT的的电流分配电流分配关系关系1、放大条件、放大条件 发射区的掺杂浓度最高；发射区的掺杂浓度最高； 集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大； 基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。基区很薄，一般在几个微米至几十个微米

7、，且掺杂浓度最低。 1）内部条件内部条件 2）外）外部条件部条件2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础2、内部载流子的传输过程（以内部载流子的传输过程（以NPN为例）为例） 3.1.2BJT的的电流分配电流分配关系关系2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础三极管内部载流子的传输过程归纳为：三极管内部载流子的传输过程归纳为：发射区向基区扩散多子电子形成发射区向基区扩散多子电子形成 IE。I CN多数向多数向 BC 结方向扩散形成结方向扩散形成 InC。IE少数与空穴复合，形成少数与空穴复合，形成 IB。I B基区空基区空穴来

8、源穴来源基极电源提供基极电源提供( (IB) )集电区少子漂移集电区少子漂移( (ICBO) )I CBOIB有：有：IB = IB ICBO 载流子在载流子在基区扩散与复合形成基区扩散与复合形成IB。 集电区收集漂移到达的载流子形成集电极电流集电区收集漂移到达的载流子形成集电极电流 ICI C = InC + ICBO IC( (忽略了基区空穴扩散运动形成的电忽略了基区空穴扩散运动形成的电流，因参杂浓度低流，因参杂浓度低) )发射结正偏，有利于多子扩散。发射结正偏，有利于多子扩散。2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础载流子的传输过程载流子的传输过程3、电

9、流分配关系电流分配关系发射极注入电流发射极注入电流传输到集电极的电流传输到集电极的电流设设 EnCII 即即据传输过程据传输过程: IC= InC+ ICBOIB= IB - ICBO通常通常 IC ICBOECII 则有则有 、 为电流放大系数，为电流放大系数，只与管子的结只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关构尺寸和掺杂浓度有关，与外加电压无关,一般一般 = 0.9 0.99IE=IB+ ICIB=IE- IC=(1- )IE 1IIBC2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础 三极管的放大作用，主要是依靠它的发射极三极管的放大作用，主要是依靠它

10、的发射极电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。电流能够通过基区传输，然后到达集电极而实现的。 实现这一传输过程的两个条件是：实现这一传输过程的两个条件是：（1）内部条件：内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。决定了基区很薄。决定了 、 参数。参数。（2）外部条件：外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。取决发射结正向偏置，集电结反向偏置。取决于外加工作电源。于外加工作电源。为保证外部条件为保证外部条件NPN管：管：VEVBVCPNP管：管：VCVB0，集电结已进入反偏状态，开始收集集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，

11、同样的电子，基区复合减少，同样的vBE下下IB减小，特性曲线右移。减小，特性曲线右移。(1)当当vCE=0V时，相当于发时，相当于发 射结的正向伏安特性曲线射结的正向伏安特性曲线（1）输入特性曲线）输入特性曲线3.1.3 BJT的的特性曲线特性曲线BEuBiO0CE uV 1CE u2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础输入特性曲线的三个部分输入特性曲线的三个部分死区死区非线性区非线性区线性区线性区 （1）输入特性曲线）输入特性曲线3.1.3 BJT的的特性曲线特性曲线2014电子技术精品课程电子技术精品课程-模拟电子技术基础模拟电子技术基础iC=f(vCE