2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体三极管放大电路

半导体三极管放大电路 北华航天工业学院 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 2 IC与IB的关系： 即：IC = IE + ICBO = (IB + IC) + ICBO 整理可得： 令： IC = IB + (1+ )ICBO IC = IB + ICEO （穿透电流） IC  IB IE = IC + IB  (1+)IB  是共射极电流放大系数，只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关， 与外加电压无关。一般  >> 1（10～100） ICBO 硅：0.1A； 锗：10A 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 3 综上所述，三极管的放大作用，主要是依靠它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。 实现这一传输过程的两个条件是： 内部条件：发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度，且基区很薄。 外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 4 vCE = 0V + - b c e 共射极放大电路 VBB VCC vBE iC iB + - vCE iB=f(vBE) vCE=const (2) 当vCE≥1V时， vCB= vCE - vBE>0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的vBE下 IB减小，特性曲线右移。 vCE = 0V vCE  1V (1) 当vCE=0V时，相当于发射结的正向伏安特性曲线。 1. 输入特性曲线: 三、BJT共射极放大电路的特性曲线 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 5 输出特性曲线 测量三极管特性的电路 图2.6 输出特性曲线 饱和区：iC明显受vCE控制的区域，该区域内，一般vCE＜0.7V(硅管)。此时，发射结正偏，集电结正偏。 放大区：iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏。 截止区：iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。vBE小于死区电压。发射结反偏，集电结反偏。 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 5 1分10秒 6 交流参数 直流参数 极限参数 结电容 Cb’c 、 Cb’e 集电极最大允许电流ICM 集电极最大允许功率损耗PCM 反向击穿电压 极间反向电流 ICBO 、 ICEO 交流电流放大系数  、 直流电流放大系数  、 四、BJT的主要参数 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 7 1. 电流放大系数 (1)共发射极直流电流放大系数 =（IC－ICEO）/IB≈IC / IB (2) 共发射极交流电流放大系数  =IC/IBvCE=const (3) 共基极直流电流放大系数 =（IC－ICBO）/IE≈IC/IE (4) 共基极交流电流放大系数  =IC/IE VCB=const 在放大区且当ICBO和ICEO很小时， ≈、 ≈，可以不加区分。 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 8 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=（1+ ）ICBO 2. 极间反向电流 ICEO (1) 集电极基极间反向饱和电流ICBO 发射极开路时，集电结的反向饱和电流。 即输出特性曲线IB=0那条曲线所对应的Y坐标的数值。 ICEO也称为集电极发射极间穿透电流。 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） 9 (1) 集电极最大允许电流ICM (2) 集电极最大允许功率损耗PCM = iCvCE 3. 极限参数 (3) 反向击穿电压  V(BR)CBO——发射极开路时的集电结反向击穿电压。  V(BR) EBO——集电极开路时发射结的反向击穿电压。  V(BR)CEO——基极开路时集电极和发射极间的击穿电压。 第三章 半导体三极管及其放大电路（1） Ri Ro Ro1 (2) 求Ri和Ro； = Ri= Ri1= R1//R2//[rbe1+ (1+ 1)R4]≈2.66k (3) 电压增益 Ri2 = Ri2=R6//[rbe2+ (1+)(R7//RL)] =150//104=61.11k 级间耦合的优、缺点及应用比较 耦合方式 优 点 缺 点 应 用 直流或交流放大，分立或集成电路。  可放大直流及缓慢变化的信号，低频响应好  便于集成  有严重的零点漂移问题  各级Q不独立，设计计算及调试不便 直接耦合 阻容耦合 各级Q独立 体积小成本低  无法集