1、Bipolar Junction Transistor, BJT 1.3 晶体三极管一、晶体管的结构和符号 二、晶体管的放大原理 三、晶体管的共射输入特性和输出特性 四、温度对晶体管特性的影响五、主要参数NP1.3.1 晶体管的结构与符号 P发射区集电区 P集电区基区 N基 区N发射区NP管 PN管发射结 集电结 发射结 集电结发射极 e(emiter) 发射极 e(emiter)基极 b(base)集电极 c(colector) 基极 b(base)集电极 c(colector)ecb ecb注意箭头方向NP管 PN管NP集电区 基区N发射区 发射结 集电结发射极 e(emiter)基极 b
2、(base)集电极 c(colector) P发射区P集电区N基 区 发射结 集电结发射极 e(emiter)基极 b(base)集电极 c(colector)ecb ecb三区 两结三极结构特点： 发射区：发射载流子 集电区：收集载流子 基区：传送和控制载流子三区1.3.1 晶体管的结构与符号NP管 PN管NP集电区 基区N发射区 发射结 集电结发射极 e(emiter)基极 b(base)集电极 c(colector) P发射区P集电区N基 区 发射结 集电结发射极 e(emiter)基极 b(base)集电极 c(colector)ecb ecb内部结构特点： 发射区掺杂浓度最高 集电区
3、面积很大 基区很薄且掺杂浓度最低 +1.3.1 晶体管的结构与符号BJT的放大作用 ，是本门课程讨论的重点1.3.2 晶体管的放大原理放大的外部条件： （重点）发射结正偏，集电结反偏 称为 BJT的放大偏置对 NP： 对 PN：ecb ecbN+PNEBCVCB 0， VBE 0或 C B E P+NPEBCVCBEENii1.3.2 晶体管的放大原理N+ P NEB CEPiEiENi（ 2）扩散到基区的自由电子与空穴复合形成电流 iB电子与基区中的空穴复合 复合电流 iBN集电结的反向饱和电流 ICBO O O OBBNEPCBO1.3.)iiiI=+ (CBOIBNii1、 BJT内部载
4、流子的运动 1.3.2 晶体管的放大原理（ 3）集电结加反向电压，漂移运动形成 iC集电结内形成了较强的电场，使集电结边界的电子在 该电场作用下漂移到集电区 形成漂移电流 iCNCCNCBO1.3.2)iiI=+ (N+ P NEB CEPiEiENi CBOIBNi CiCNii1、 BJT内部载流子的运动 1.3.2 晶体管的放大原理因： CCNCBOiiI=+BBNEPCBOiiiIEEEPiii=+ ENBNCNi ii=+且 EBCiii=+N+ P NEB CEPiEiENi CBOIBNi CiCNii2、 BJT的电流分配关系 1.3.2 晶体管的放大原理EBCiii=+N+
5、P NEB CEPiEiENi CBOIBNi CiCNii对 NP： ecb 对 PN： ecbBi BiCiCiEiEi2、 BJT的电流分配关系 1.3.2 晶体管的放大原理N+ P NEB CEPiEiENi CBOIBNi CiCNii3、 BJT的共射电流放大系数 1.3.2 晶体管的放大原理CB CBO(1)i i I=+CNBNii=CCBOBCBOiIiI+ 共射直流电流放大系数： CBi iN+ P NEB CEPiEiENi CBOIBNi CiCNii CECBOi iI=+CNENii=CCBOEiIi CEi i 共基直流电流放大系数：3、 BJT的共射电流放大系数
6、 1.3.2 晶体管的放大原理CNBNii=CNCNBNiii=+ 与 的关系：CNENii=BNBNBNiii=+又 1=+1=也可变换有 : 1=+1=3、 BJT的共射电流放大系数 1.3.2 晶体管的放大原理 直流放大系数（忽略 ICBO O O O ）CEii CBiiCEII= CBII= 1=+1= 共基交流电流放大系数 共射交流电流放大系数 CEdidi=CBdidi= cbii=ceii=CEii=CBii=3、 BJT的共射电流放大系数 1.3.2 晶体管的放大原理3、 BJT的共射电流放大系数 1.3.2 晶体管的放大原理 交、直流电流放大系数概念不一样，但在同一工作点处
7、，数值上有： =； 1=+ 1= 穿透电流 ICEO O O O ： CEOI 基极 B开路（ O penO O O ），C极和 E极之间流过的电流。 ecbCB CBO(1)i i I=+CEO CBO(1)I I 集电结反向饱和电流 ICBO O O O ： 发射极 E开路（ O penO O O ），C极和 B极之间流过的电流。描述三极管的各极直流电流与电压关系的曲线（伏安特性曲线） 输入特性曲线 输出特性曲线 输入口电压与电流的关系 将 BJT作为双口器件来使用： 一个电极作为输入端，一个电极作为输出端，一个电极作为公共端。 具有实用意义的有三种接法（也称三种组态）： 静态特性曲线 输
8、出口电压与电流的关系共射（ CE）、共基 （ CB） 、共集 （ C）1.3.3 晶体管的共射特性曲线 三极管的三种组态共集电极接法：集电极作为公共电极，用 C表示共基极接法：基极作为公共电极，用 CB表示共发射极接法：发射极作为公共电极，用 E表示1.3.3 晶体管的共射特性曲线1. 共射输入特性曲线 BEu+ CiBi CEu+EB1ii =+CEBBE()uifu= 常 数BETEESuUiIe BiBEuonU此式的意义是：令三极管 ce间电压 uCE保持不变，研究 电流 iB 随电压 B的变化规律。 类似 PN结正偏的伏安特性曲线 uCE增加，曲线略为右移 CE10VU=CE1VU=
9、 CE 1V以后，曲线基本重合 BEUB1IB2I1.3.3 晶体管的共射特性曲线2. 共射输出特性曲线 BCCE()Iifu= 常 数 此式的意义是：令三极管 iB保持不变，研究 电流 iC 随电压 uCE的变化规律。CiCEu0BI= CBi i=2BI3BI CECBvII = 常 数4BI5BI1BI（ 1） 放大区 发射结正偏，集电结反偏 又称恒流区 即： uBE Uon， uCE uBE 放 大 区 QUCEQ Q Q QICQ Q Q Q1.3.3 晶体管的共射特性曲线BEu+ CiBi CEu+CiCEu0BI=2BI3BI4BI5BI1BI放 大 区 IB = IB3 IB1
10、IC1IC2从输出特性曲线可以求出三极管的交流电流放大系数 （即输出电流的变化量 IC是输入电流变化量 IB的多少倍）。下面介绍求 的方法 。 再读出这两条曲线对应的集电极电流之差 CECBvII=常数取任意两条曲线的 平坦段，读出其基 极电流之差2. 共射输出特性曲线 1.3.3 晶体管的共射特性曲线CBCB,i ii i Uon， uCB T1T2 1.3.5 温度对特性及参数的影响TCBOICEOI CEO CBO(1)I I=+CiCEuB0I=1.3.4 BJT的主要参数1、直流参数 直流电流放大系数（忽略 ICBO O O O ）CEii CBiiCEII= CBII= 极间反向电
11、流 ICBO O O O 、 ICEO O O O2、交流参数 交流电流放大系数 cbii= ceii=CBCEuii=常 量CECBuii=常 量CEO CBO(1)I I=+ =近似分析可以认为有： 1.3.4 BJT的主要参数2、交流参数 特征频率 fT 此时，集电极电流增量与基极电流增量相等， BJT失去电流放大能力。 是当高频 的模等于 1(0dB)时所对应的频率。3. 极限参数所谓三极管的极限参数就是三极管工作时不允许超过的一些指标，使用中若超过这些参数三极管就不能正 常工作甚至会损坏。 c-e间击穿电压最大集电 极电流最大集电极耗散功率， PCM iCuE=Constant 主要
12、有： PCM、 ICM、 U（ BR） CEO O O O 集电极最大允许电流 ICM ICM是指集电极电流增大使 下降到额定值的 2/3时，所达到的集电极电流值。 使用中若超过此值，晶体管的 会明显下降，长时间工作还可能会损坏管子。3. 极限参数 1.3.4 BJT的主要参数最大集电极耗散功率 PCM CiCEu安全区 不安全区 确定了 PCM后，晶体管在使用过程中电流 i和电压 uCE的乘积不能超过此值。 即： iC uE PCM1.3.4 BJT的主要参数3. 极限参数 反向击穿电压 是指基极开路时，加在集电极与发射极间使得集电结反向击穿的电 压。 U(BR)CEO O O O U(BR)CEO O O O CiCEv U(BR)CBO O O O U(BR)EBO O O O 是指发射极开路时，加在集电极与基极间使得集电结反向击穿的电 压。 是指集电极开路时，加在发射极与基极间使得发射结反向击穿的电 压。 B0I=Cm axI晶体三极管的选用的一般原则： 1） 根据电路工作要求选择高、低频管2） 根据电路工作要求选择 PCM、 ICM 、 U(BR)CEO O O O 应保证：4） ICBO O O O 、 ICEO O O O 越小越好，硅管比锗管的小 Pc BUE发射结正偏导通时，有 BEon0.7V(Si)0.2(Ge)UU=CBE
