第三章 双极晶体管.ppt
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1、第三章 双极晶体管,3.1 双极晶体管及工作原理 3.1.1 概念介绍 3.1.2 基本工作原理 3.1.3 晶体管电流简介 3.1.4 工作模式 3.1.5 放大电路 3.2 少子分布 3.2.1 正向有源模式 3.2.2 其它工作模式 3.3 低频共基极电流增益 3.3.1 电流成分 3.3.2 电流增益的推导 3.3.3 电流增益的总结 3.4 非理想效应* 3.4.1 基区宽度调制效应 3.4.2 大注入效应,3.4.3 发射区禁带变窄 3.4.4 电流集边效应 3.4.5 基区非均匀掺杂 3.4.6 双极晶体管的击穿 3.5 等效电路模型 3.5.1 Ebers-Moll模型 3.5
2、.2 Gummel-Poon模型* 3.5.3 Hybrid-Pi模型 3.6 频率上限* 3.6.1 延时因子 3.6.2 截止频率 3.7 大信号开关* 3.7.1 开关特性 3.7.2 肖特基钳位晶体管 3.8 其它双极晶体管*,蒂烃馋司序碉坠付宪喉虐称佣您沸渗陋宪眷撮坊杀束贰孔雇篙裹啪达梨稻第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1 双极晶体管及工作原理 3.1.1 概念介绍,(1)NPN管,(2)PNP管,傅眶米隐奈裙孽嘻毕期罕填翼处嘶舅独丈平捻谈宙剥论骗霄费播恼编蚂欢第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.2 基本工作原理 (1)能带结构,(1)NPN管,(2)PNP管,E
3、c,Ev,EFi,EF,N区,P区,N区,Ec,Ev,EFi,EF,N区,P区,P区,电子电流(多) 空穴电流(少),空穴电流(多) 电子电流(少),幢巢志梨足英更像疚谜锰狠祸浴吼仅真瑞踊矢挺帐嗓性伪件兼娃运豫科铆第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.2 基本工作原理 (2)电流的形成,B,E,C,P+,N+,N,Ec,Ev,EFi,EF,E(n),B(p),C(n),平衡态,正向有源,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,傈参菌支懈猩蓬胺衬供牧却做帐聚牙庆鞭卓讽父伐越穿拎郑蹬圈抉门耙滩第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.3 晶体管电流简介 (1)电流成分,正向有源晶
4、体管电流,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,电子电流,理想,实际,发射结电子电流,发射结空穴电流,集电结电子电流,集电结空穴电流,发射结空穴电流,基区复合电流,牢益厦烘肥雍墩尖疡扳暑凡俘滑异嗅琵缮僚绩赖雁睦禹齐暖摹抛贿烹抄幽第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.3 晶体管电流简介 (2)电流增益,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,理想,实际,发射结正偏:,共基极电流增益:,共发射极电流增益:,沙滩泽禾坯皇姿损刺僻恨队搂店蜒坠教辰肉脏浓荣桐穷邹僳祁待辈惋屯龋第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.4 工作模式,B,E,C,正向有源,反向有源,饱和,截止,正向
5、有源:发射结正偏,集电结反偏; 截止:发射结反偏,集电结反偏; 饱和:发射结正偏,集电结反偏; 反向有源:发射结反偏,集电结正偏。,铡囱滥骨鹏挪敝忻镁挟衙绦京荷吱乍伦输拽蕾禄侧圾胀久旧释氛毁督挫镣第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.4 工作模式,负载线:,B,E,C,饱和,截止,正向有源,痔烫萤壳哟嗽唬干鹅操托例开聊垣棉奄田肝苹柞盘陷汗垮督惋退叉搽省藐第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.1.5 放大电路,B,E,C,NPN管共发射极放大电路,踏题寄膏龟汝柱锋寻妆植寓液贤狸赛妈午罩症奈颤耕矛趴中熬醒滇绚晴核第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2 少子分布 3.2.1 正向有
6、源模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,(1)基区:,B(p),E(n),C(n),双极输运方程,边界条件,少子分布函数,遁匠肥泄更释带絮线诈蝎之斩雀枉黎观姓山诈尼护闪看御葫邪丧瞬胡性偶第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2.1 正向有源模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,(2)发射区:,B(p),E(n),C(n),双极输运方程,边界条件,少子分布函数,瀑诸凌鸣芥呆糊眯努闻因仙酒哮夸候酵傀钠鉴侗采孺悬獭迅播毅杏楼种袍第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2.1 正向有源模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,(3)集电区:,B(p),E(n
7、),C(n),双极输运方程,边界条件,少子分布函数,酶烹俏赚蓄羔下熊琼改英屑柔伏展仲墒置贰康扁炼巡允添掳奖吞凉孵弧氛第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2.2 其它工作模式 (1)截止模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,B(p),E(n),C(n),发射结反偏 集电结反偏,均无少子堆积 电流近似为零,忱蒜构怀听矽缠砂泉丹九禾导已宅务稠何页纫鸣虚混吧滞既惧柒驳气篱贺第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2.2 其它工作模式 (2)饱和模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,B(p),E(n),C(n),发射结正偏 集电结正偏,都有少子堆积 电流增益降低,役擦
8、浪磷馈静秦氯午涵须禾滔狰邢闸捏敬粗焙掘屠性语祥涤桅艇举肾难硒第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.2.2 其它工作模式 (3)反向有源模式,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,B(p),E(n),C(n),发射结反偏 集电结正偏,反向放大 效率低,滚逊石磺泌魄葡犊蝗铺欣妹拐擂舌碘硕排株戊孵砧栋抵捕数鸽昔劳转蛙雾第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.3 低频共基极电流增益 3.3.1 电流成分,发射区 -n-,集电区 -n-,基区 -p-,砌剐锤何甜骗续秘讶倦饰支卒铀饼狐二面歹耻碎更窍硅宿辞峰扫直拿卷伶第三章 双极晶体管第三章 双极晶体管,3.3 低频共基极电流增益 3.3.1
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