2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体三极管及放大电路

半导体三极管及放大电路 §3.1 半导体BJT 一、BJT结构 ( Bipolar Junction Transistor ) 图3－1 3AX22 低频锗 3AD6 低频大功率管 3DG6 高频硅 2. N 集电区 N 发射区 P 基区 e b c 集电结 发射结 集电极 发射极 基极 三区两结三极 下图是NPN管的结构及符号 ( collector, base, emitter) e b c 3. 图3－3 P 集电区 P 发射区 N 基区 e b c 集电结 发射结 集电极 发射极 基极 PNP管的结构及符号如下： 符号中的箭头表示BJT导通时的电流方向 b e c 4. 二、 BJT的电流分配与放大原理 放大的条件： 内部条件： 发射区掺杂浓度高；基区薄且掺杂浓度低, 很薄; 集电区的面积大。 外部条件： 发射结正偏；B—E junction is forward bias. 集电结反偏。 B—C junction is reverse bias. 5. N N P Je Jc V0VEE V0+VCC 1. BJT内部载流子的传输 图3－4 b VEE IB e IE c VCC IC 电子流 6. 图3－5 IB b VEE VCC e c IE IC N N P 电子流 ICBO InC 2. 电流分配关系 一个三极管制定后，发射区发射的电子传输到集电结所占比例一定，这个比例系数用表示，称为共基极电流放大系数。 7.   代入 通常忽略 ICBO 一般为 0.9 ~ 0.99 假设 =0.99，则发射100个电子，扩散99个，复合1个。 8. 3. 共发射极连接方式  BJT的三种连接方式 a. 共基极连接 ( Common-Base Circuit ) 信号从e极输入，从集电极c输出。 图3－6 9. b. 共发射极连接： 信号从b极输入，从c极输出 ( Common– Emitter Circuit ) c. 共集电极连接：信号从b极输入，从e极输出 ( Common—Collector Circuit ) 10.  共射连接方式的电流放大作用 a. 由于VBB、Rb的作用，发射结正偏。 由于VCC > VBB ，调节Rc，使VCE > VBE，则VC > VB，  集电结反偏 满足放大的外部条件。 图3－7 VBB Rb VCC IC Rc IB P N N 11. b. 下面推导IC和IB的关系 IE = IB + IC  代入   12. $