模电课件--2晶体三极管PPT文件格式下载.ppt
- 文档编号:15561612
- 上传时间:2022-11-05
- 格式:PPT
- 页数:56
- 大小:1.29MB
模电课件--2晶体三极管PPT文件格式下载.ppt
《模电课件--2晶体三极管PPT文件格式下载.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模电课件--2晶体三极管PPT文件格式下载.ppt(56页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
)基区很薄。
33)集电结面积大。
)集电结面积大。
2.12.1放大模式下三极管工作原理放大模式下三极管工作原理2.1.12.1.1内部载流子传输过程内部载流子传输过程PNN+-+-+V1V2R2R1IEnIEpIBBICnICBOIEIE=IEn+IEpICIC=ICn+ICBOIBIB=IEp+IBB-ICBO=IEp+(IEn-ICn)-ICBO=IE-ICq发射结正偏:
发射结正偏:
保证发射区向基区发射多子。
发射区掺杂浓度发射区掺杂浓度基区:
减少基区向发射区发射的基区:
减少基区向发射区发射的多子,提高发射效率。
多子,提高发射效率。
q基基区区的的作作用用:
将将发发射射到到基基区区的的多多子子,自自发发射射结结传输到集电结边界。
传输到集电结边界。
基基区区很很薄薄:
可可减减少少多多子子传传输输过过程程中中在在基基区区的的复复合合机会,保证绝大部分载流子扩散到机会,保证绝大部分载流子扩散到集电结边界集电结边界。
q集集电电结结反反偏偏、且且集集电电结结面面积积大大:
保保证证扩扩散散到到集集电电结结边边界界的的载载流流子子全全部部漂漂移移到到集集电电区区,形形成成受受控控的的集集电极电流。
电极电流。
三极管特性三极管特性具有正向受控作用具有正向受控作用即三极管输出的集电极电流即三极管输出的集电极电流IC,主要受正向发射结电主要受正向发射结电压压VBE的控制,而与反向集电结电压的控制,而与反向集电结电压VCE近似无关。
近似无关。
NPNNPN型管与型管与PNPPNP型管工作原理相似,但由于它们型管工作原理相似,但由于它们形成电流的载流子性质不同,结果导致各极电流方向形成电流的载流子性质不同,结果导致各极电流方向相反,加在各极上的电压极性相反。
相反,加在各极上的电压极性相反。
V1NPP+PNN+V2V2V1+-+-+-+-+-+IEICIBIEICIBq观察输入信号作用在那个电极上,输出信号从那观察输入信号作用在那个电极上,输出信号从那个电极取出,此外的另一个电极即为组态形式。
个电极取出,此外的另一个电极即为组态形式。
2.1.22.1.2电流传输方程电流传输方程三极管的三种连接方式三极管的三种连接方式三种组态三种组态BCEBTICIEECBETICIBCEBCTIEIB(共发射极)(共发射极)(共基极)(共基极)(共集电极)(共集电极)q放大电路的组态是针对交流信号而言的。
放大电路的组态是针对交流信号而言的。
共基极直流电流传输方程共基极直流电流传输方程BCEBTICIE直流电流传输系数:
直流电流传输系数:
直流电流传输方程:
共发射极直流电流传输方程共发射极直流电流传输方程ECBETICIB直流电流传输方程:
其中:
的物理含义:
表示,受发射结电压控制的复合电流表示,受发射结电压控制的复合电流IBB,对集电对集电极正向受控电流极正向受控电流ICn的控制能力。
的控制能力。
若忽略若忽略ICBO,则:
则:
ECBETICIB可见,可见,为共发射极电流放大系数。
为共发射极电流放大系数。
ICEO的物理含义:
ICEO指基极开路时,集电极指基极开路时,集电极直通到发射极的电流。
直通到发射极的电流。
IB=0IEPICBOICnIEn+_VCENPN+CBEICEOIB=0IEp+(IEn-ICn)=IE-ICn=ICBO因此:
因此:
即:
三极管的正向受控作用,服从指数函数关系式:
2.1.32.1.3放大模式下三极管的模型放大模式下三极管的模型数学模型(指数模型)数学模型(指数模型)IS指指发发射射结结反反向向饱饱和和电电流流IEBS转转化化到到集集电电极极上上的的电电流值,它不同于二极管的反向饱和电流流值,它不同于二极管的反向饱和电流IS。
式式中:
中:
放大模式直流简化电路模型放大模式直流简化电路模型电路模型电路模型VBE+-ECBEICIBIBECBETICIB共发射极共发射极直流简化电路模型直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIBIB+-VBE(on)为发射结导通电压,工程上一般取:
为发射结导通电压,工程上一般取:
硅管硅管VBE(on)=0.7V锗管锗管VBE(on)=0.25Vv三极管参数的温度特性三极管参数的温度特性q温度每升高温度每升高1C,/增大(增大(0.50.511)%,即:
,即:
q温度每升高温度每升高1C,VBE(on)减小减小(22.5)mV,即:
q温度每升高温度每升高10C,ICBO增大一倍增大一倍,即:
PNN+V1V2R2R12.22.2晶体三极管的其它工作模式晶体三极管的其它工作模式2.2.12.2.1饱和模式饱和模式(EE结正偏,结正偏,CC结正偏结正偏)-+IFFIF+-IRRIRIE=IF-RIRICIC=FIF-IRIE结论:
结论:
三极管失去正向受控作用。
饱和模式直流简化电路模型饱和模式直流简化电路模型ECBETICIB共发射极共发射极通常,饱和压降通常,饱和压降VCE(sat)硅管硅管VCE(sat)0.3V锗管锗管VCE(sat)0.1V电路模型电路模型VBE+-ECBEICIB+-VCE(sat)直流简化电路模型直流简化电路模型VBE(on)ECBEICIB+-+-VCE(sat)若忽略饱和压降,三极管输出端近似短路。
若忽略饱和压降,三极管输出端近似短路。
即三极管工作于饱和模式时,相当于开关闭合。
2.2.22.2.2截止模式截止模式(EE结反偏,结反偏,CC结反偏结反偏)若忽略反向饱和电流,三极管若忽略反向饱和电流,三极管IB0,IC0。
即三极管工作于截止模式时,相当于开关断开。
ECBETICIB共发射极共发射极电路模型电路模型VBE+-ECBEICIB截止模式直流简化电路模型截止模式直流简化电路模型直流简化电路模型直流简化电路模型ECBEIC0IB0HomeNextBack17例例题题例例1.3.1图图1.3.19所示各所示各晶体管处于放大工作状态,晶体管处于放大工作状态,已知各电极直流电位。
试已知各电极直流电位。
试确定晶体管的类型(确定晶体管的类型(NPN/PNP、硅硅/锗),并说明锗),并说明x、y、z代表的电极。
代表的电极。
图图1.3.19HomeNextBack18提示:
提示:
(1)晶体管工作于放大状态的条件:
)晶体管工作于放大状态的条件:
NPN管:
管:
VCVBVE,PNP管:
VEVBVC;
(;
(2)导通电压:
硅管导通电压:
硅管|VBE|=0.60.7V,硅管硅管|VBE|=0.20.3V,HomeNextBack19例例1.3.2已知已知NPN型硅管型硅管T1T4各电极的直流电位如表各电极的直流电位如表1.3.1所示,试确定各晶体管的工作状态。
所示,试确定各晶体管的工作状态。
晶体管晶体管T1T2T3T4VB/V0.71-10VE/V00.3-1.70VC/V50.7015工作状态工作状态提示:
NPN管(管
(1)放大状态:
)放大状态:
VBEVon,VCEVBE;
(2)饱和状态:
饱和状态:
(3)截止状态:
截止状态:
VBE0.3V后,曲线移动可忽略不计。
后,曲线移动可忽略不计。
因此当因此当VBE一定时:
一定时:
VCEVCB复合机会复合机会IB曲线右移。
曲线右移。
输出特性曲线输出特性曲线q饱和区饱和区(VBE0.7V,VCE0.3V)IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特点特点条件条件发射发射结正偏结正偏集电集电结反偏结反偏VCE曲线略上翘曲线略上翘具有正向受控作用具有正向受控作用满足满足IC=IB+ICEO说明说明IC/mAVCE/V0VA上翘程度上翘程度取决于厄尔利电压取决于厄尔利电压VA上翘原因上翘原因基区宽度调制效应(基区宽度调制效应(VCEIC略略)在考虑三极管基区宽度调制效应时,电流在考虑三极管基区宽度调制效应时,电流IC的的修正方程:
修正方程:
基宽基宽WB越小越小调制效应对调制效应对IC影响越大影响越大则则VA越小。
越小。
与与IC的关系:
的关系:
IC0在在IC一定范围内一定范围内近似为常数。
近似为常数。
IC过小过小使使IB造成造成。
IC过大过大发射效率发射效率造成造成。
考虑上述因素,考虑上述因素,IB等量增加时,等量增加时,ICVCE0输出曲线不再等间隔平行上移。
输出曲线不再等间隔平行上移。
q截止区截止区(VBE0.5V,VCE0.3V)IC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0特点:
特点:
条件:
发射发射结反偏,结反偏,集电集电结反偏。
结反偏。
IC0,IB0近似为近似为IB00以下区域以下区域严格说,截止区应是严格说,截止区应是IE=0即即IB=-ICBO以下的区域。
以下的区域。
因为因为IB在在00-ICBO时,仍满足时,仍满足q击穿区击穿区特点:
VCE增大到一定值时,集电结反向击穿,增大到一定值时,集电结反向击穿,IC急剧增大。
急剧增大。
V(BR)CEO集电结反向击穿电压,随集电结反向击穿电压,随IB的增大而减小。
的增大而减小。
IB=0时,击穿电压为时,击穿电压为V(BR)CEOIE=0时,击穿电压为时,击穿电压为V(BR)CBOV(BR)CBOV(BR)CEOIC/mAVCE/V0IB=40A30A20A10A0IB=-ICBO(IE=0)V(BR)CBOq三极管安全工作区三极管安全工作区ICVCE0V(BR)CEOICMPCM最大允许集电极电流最大允许集电极电流ICM(若(若ICICM造成造成)反向击穿电压反向击穿电压V(BR)CEO(若(若VCEV(BR)CEO管子击穿)管子击穿)VCEPCM烧烧管)管)PCPCM要求要求ICICM放大电路小信号运用时,在静态工作点附近的放大电路小信号运用时,在静态工作点附近的小范围内,特性曲线的非线性可忽略不计,近似小范围内,特性曲线的非线性可忽略不计,近似用一段直线来代替,从而获得一线性化的电路模用一段直线来代替,从而获得一线性化的电路模型,即小信号(或微变)电路模型。
型,即小信号(或微变)电路模型。
2.52.5晶体三极管小信号电路模型晶体三极管小信号电路模型三三极极管管作作为为四四端端网网络络,选选择择不不同同的的自自变变量量,可可以以形形成
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课件 晶体三极管