第一章 常用半导体器件------------晶体三极管

 

######  本系列博文为华成英教授的《模拟电子技术基础（第四版）》学习笔记   ###########

 

 

【晶体三极管的结构和符号】

                       1】晶体管结构

                                       


                                                1）发射区：   发射区掺杂浓度很高，用于发射自由电子

                                                2）基区：       基区很薄而且杂质浓度很低，发射区发射扩散过来的自由电子一部分将和基区的空穴中和

                                                3）集电区：   面积很大，自由电子经过基区后，多下来的自由电子由于漂移运动将到达集电区

 

                        2】晶体管的符号

                                              


 

【晶体管的电流放大作用】

                        1】晶体管内部载流子的运动

                                          


                                                        1）VCC电压大于VBB，使得发射结正向偏置，集电结反向偏置（上边是集电结）

                                                        2）发射结加正向电压，扩散运动形成发射极电流IE，注意，发射区杂质浓度高，所以扩散出来的自由电子很多

                                                        3）扩散运动到基区的自由电子与空穴的复合运动形成基极电流IB，由于电源VBB的作用，复合运动源源不断

                                                        4）集电结加反向电压，漂移运动形成集电极电流IC，注意，虽然自由电子量很大，但是由于基区是P型，所以在基区，自由电子仍然是少子

                                                       5）其他电流比较小，可以忽略

 

                       2】晶体管的电流分配关系

                                                       从图中容易看出以下电流关系

                                                       IE = IEN + IEP = ICN + IBN + IEP

                                                       IC = ICN + ICBO

                                                       IB = IBN + IEP - ICBO

                                                      从外部看： IE = IC + IB

 

                       3】晶体管的放大系数

                                                     



 

 

【晶体管的共射特性曲线】

                       



                        该电路称为基本共射放大电路

 

                        1】输入特性曲线

                                             输入特性曲线描述：压降UCE一定的情况下，基极电流IB与发射结压降UBE之间的函数关系

                                            


                                                 1）当UCE = 0 时，相当于集电极和发射极短路，因此，输入特性曲线与PN结伏安特性相类似。

                                                 2）由发射区注入基区的非平衡少子（自由电子）有一部分越过基区和集电结形成集电极电流IC，使得在基区参与复合运动的非平衡少子随

                                                       UCE增大而减少，要获得同样的IB,就应该加大UBE，所以UE增大曲线右移

                                                3）当UCE增大到一定值后，集电结的电场已经足够强大，可以将发射区注入基区的绝大部分非平衡少子收集到集电区去，因此再增大UCE,

                                                      IC也不明显增大了

 

                       2】输出特性曲线

                                           输出特性曲线描述：基极电流IB为一常量时，集电极电流IC与管压降UCE的函数关系

                                            


                                                1）当UCE从零逐渐增大时，集电结电场随之增强，收集基区非平衡少子的能力逐渐增强，IC增大

                                                2）当UCE增大到一定数值时，集电结电场足以将基区非平衡少子的绝大部分收集，UCE再增大，IC几何不变

                                                3）截止区：发射结电压小于开启电压UON,集电结反向偏置即UCE
> UBE

                                                4）放大区：发射结正偏，集电结反偏，即UBE > UON 且
UCE >= UBE

                                                5）饱和区：发射结与集电结都正偏，即UBE > UON,且
UBE > UCE

                                                6）饱和的现象：UBE增大时，IB随之增大，但IC增大不多或基本不变

 

【晶体管的主要参数】

                            



                      

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