低频电子线路 课件 绝对珍藏 5

2019/8/4《低频电子线路》1《低频电子线路》刘志军信息科学与工程学院2019/8/4《低频电子线路》2上节课内容回顾•1.2.5晶体二极管及其基本电路•1.2.6二极管基本应用电路•1.2.7其他二极管简介2019/8/4《低频电子线路》3本节课内容•双极型晶体三极管–双极型晶体管的导电原理–晶体管电流分配关系和放大作用•晶体三极管的放大作用2019/8/4《低频电子线路》4§1.3双极型晶体三极管•BipolarJunctionTransistor缩写BJT–简称晶体管或三极管•双极型器件–两种载流子（多子、少子）2019/8/4《低频电子线路》5结构和符号表示（图）2019/8/4《低频电子线路》6文字符号:•新符号：V（单符号）VT(双符号)•原符号：BGT2019/8/4《低频电子线路》7解释•三个电极–发射极，基极，集电极–发射极箭头方向是指实际电流方向•三个区–发射区(高掺杂)，基区(很窄)，集电区•两个PN结–发射结(eb结),集电结(cb结)2019/8/4《低频电子线路》81.3.1双极型晶体管的导电原理•双极型晶体管工作----是依靠管子内部“非平衡载流子”的传输作用。2019/8/4《低频电子线路》9晶体管主要功能:•晶体管具有的能力–电流控制（currentcontrol）–电流放大（currentamplify）2019/8/4《低频电子线路》10内部机理•晶体管工作的内部机理：-------“非平衡载流子”的传输2019/8/4《低频电子线路》11非平衡载流子传输三步曲(以NPN为例)•①发射区向基区的多子注入(扩散运动）为主•②基区的复合和继续扩散•③集电结对非平衡载流子的收集作用（漂移为主）2019/8/4《低频电子线路》12晶体管内部工作原理（图）2019/8/4《低频电子线路》13晶体管工作条件•①内部条件–发射区高掺杂(故管子e、c极不能互换)–基区很薄(几个m)•②外部条件–发射结(eb结)正偏–集电结(cb结)反偏2019/8/4《低频电子线路》14①在发射结处•以NPN为例。•eb结正偏，扩散运动﹥漂移运动。•发射区和基区多子（电子和空穴）的相互注入。但发射区（e区）高掺杂，向P区的多子扩散（电子）为主（IEn）,另有P区向N区的多子（空穴）扩散，故相互注入是不对称的。扩散(IEP)可忽略。•以上构成了发射结电流的主体。2019/8/4《低频电子线路》15②在基区内•基区很薄。•一部分(N区扩散到P区的）不平衡载流子（电子）与基区内的空穴（多子）的复合运动（复合电流IBn）。•大多数不平衡载流子连续扩散到cb结边缘处。•以上构成了基极电流（IBn）的主体。2019/8/4《低频电子线路》16③在集电结处•集电结反偏。•故漂移运动＞扩散运动。•集电结（自建电场）对非平衡载流子（电子）的强烈吸引作用(收集作用）形成Icn1。•另外有基区和集电区本身的少子漂移（电子和空穴），ICP+ICN2=ICB0，形成反向饱和漏电流。2019/8/4《低频电子线路》17电流连续•内部载流子（非平衡载流子为主体）的连续运动使得外电路（闭合回路）电流连续。2019/8/4《低频电子线路》18电流关系•发射极电流IE=IEn+IEp≈IEn(IEn﹥﹥IEp)其中，Ien-----多子扩散电流（电子）Iep------多子扩散电流（空穴）2019/8/4《低频电子线路》19电流关系•基极电流IB=IBn+IEP－(ICp+ICn2)=IBn+IEP－ICBO≈IBn－ICBO≈IBnICBO----反向饱和漏电流2019/8/4《低频电子线路》20电流关系•集电极电流IC=ICn1+(Icp+Icn2)=Icn1+ICBO≈Icn1Icn1--------集电结收集非平衡载流子电流Icn2-------集电结少子漂移电流2019/8/4《低频电子线路》21外电路电流•IE=IB+IC-----可以视为结点关系（KCL）ICIBIECEB2019/8/4《低频电子线路》221.3.2晶体管电流分配关系和放大作用•晶体管各个电极流过的电流，有一定的比例关系和相对的控制作用。由于放大器的组态不同，可以形成电流“放大”的效果。2019/8/4《低频电子线路》23⒈晶体管电流分配关系•晶体管各极电流保持一个固定的比例关系。2019/8/4《低频电子线路》24⑴共基极直流电流放大系数•=Icn1/IE=(IC－ICBO)/IE≈IC/IE表示IC与IE的比例关系。一般为0.95～0.99。IC=IE+ICBO≈IE2019/8/4《低频电子线路》25⑵共发射极直流电流放大系数•由IE＝IB＋IC和IC＝IE＋ICBO•IC＝IE－IB＝〔（IC－ICBO）/〕－IB＝IC/－ICBO/－IB∴IC/－IC＝ICBO/＋IBIC（1/－1）＝ICBO/＋IB2019/8/4《低频电子线路》26共发射极直流电流放大系数•由以上推导可得：•IC＝ICBO/〔/（1－〕＋IB〔/（1－〕令＝/（1－）∴IC＝IB＋ICBO（1＋）＝IB＋ICEO≈IB其中＝/（1＋）2019/8/4《低频电子线路》27共发射极直流电流放大系数•称为共射直流电流放大系数•表示IC与IB的比例关系•＝IC/IB≈Icn/IBn2019/8/4《低频电子线路》28穿透电流•ICEO＝ICBO（1＋）ICBOICEO2019/8/4《低频电子线路》29⑶电流关系•IC≈IB•IE＝IB＋IC＝IB＋IB＝IB（1＋）•IC电流是IB电流的倍。•IE电流是IB电流的（1＋）倍。2019/8/4《低频电子线路》30电流关系ICIEIB2019/8/4《低频电子线路》31⒉晶体三极管的放大作用•重申晶体管放大(正向受控)的-----两个重要条件：⑴内部条件：e区高掺杂,b区很窄。⑵外部条件：eb结正偏置,cb结反偏置。2019/8/4《低频电子线路》32偏置要求•对NPN管要求VC＞VB＞VEVCVEVB2019/8/4《低频电子线路》33偏置要求•对PNP管要求VC＜VB＜VEVCVEVB2019/8/4《低频电子线路》34（1）共基放大组态（CB）•共基（CommonBase）放大组态：---是放大电路的一种形式。2019/8/4《低频电子线路》35共基组态放大电路（图）2019/8/4《低频电子线路》36共基组态放大电路•共基组态信号流向：–“e进c出”–公共端是b2019/8/4《低频电子线路》37共基放大组态（CB）•发射结正偏vBE=VBE+△vi•集电结反偏vCB=VCB+△v02019/8/4《低频电子线路》38共基放大组态（CB）•电压增益AV=△v0/△vi=△iC·RC/△iE·reb≈RC/reb式中=△iC/iE=ic/ie≈是共基交流电流传输系数2019/8/4《低频电子线路》39本例中•若RC=1k，reb=50，=0.98,则AV=0.98×(1000/50)=19.6•若Vi=10mV,△Vo=AV×△Vi=19.6×10mV=196mV=0.196V2019/8/4《低频电子线路》40（2）共射放大组态（CE）•共射（CommonEmitter）放大组态（CE）也是放大电路的一种形式。2019/8/4《低频电子线路》41共射组态放大电路（图）2019/8/4《低频电子线路》42共射组态放大电路•共射组态放大电路信号流向：–“b进c出”–公共端是e2019/8/4《低频电子线路》43共射放大组态（CE）•电源VBB保证发射结正偏vBE=VBE+△vi•电源VCC保证集电结反偏vCB=VCB+△v02019/8/4《低频电子线路》44共射放大组态（CE）•电压增益AV=△v0/△vi=△iC·RC/△iB·rbe≈－△iBRC/△iB·rbe=－RC/rbe式中=△iC/iB=ic/ib≈是共射交流电流传输系数2019/8/4《低频电子线路》45本例中•若RC=1k,rbe=100,=20,则AV=－20×(1000/100)=－200若Vi=10mV,则△Vo=AV×△Vi=－200×10mV=－2000mV=－2V2019/8/4《低频电子线路》46⑶三种放大组态•晶体管放大电路有三种电路形式–共射（CE）–共集（CC）–共基（CB）2019/8/4《低频电子线路》47三种放大组态（图）2019/8/4《低频电子线路》48电路特点•均是针对信号（交流）而言。•信号流向：CE:b进c出CC:b进e出CB:e进c出2019/8/4《低频电子线路》49电路特点•输入回路（接信号源，加入信号）•输出回路（接负载，取出信号）•公共端（地）（介于输入、输出之间）CE共射，（E）接地CC共集，（C）接地CB共基，（B）接地2019/8/4《低频电子线路》50作业•1-13，•1-14，•1-15，•1-18。2019/8/4《低频电子线路》51预习下节课内容•1.3.3双极型晶体管的伏安特性曲线•1.3.4三极管主要参数•§1.8晶体管命名法2019/8/4《低频电子线路》52本小节结束（1~52）•谢谢！2019/8/4《低频电子线路》532019/8/4《低频电子线路》54