半导体三极管及放大电路基础

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半导体三极管（BJT）

BJT的结构简介

分类

结构特点

  发射区的掺杂浓度最高；
  集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大；
  

BJT的电流分配与放大原理

  三极管的放在一定的外部条件控制下，通过载流子传输体现出来的。
  外部条件：发射结正偏，集电结反偏。

内部载流子的传输过程

      

发射区：发射载流子
集电区：收集载流子
基区：传送和控制载流子 （以NPN为例）

  以上看出，三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电，故称为双极型三极管。或BJT (Bipolar Junction Transistor)。

电流分配关系

三极管的三种组态

放大作用

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：
（1）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。
（2）外部条件：发射结正向偏置，集电结反向偏置。

BJT的特性曲线

输入特性曲线

(1) 当$v_{CE}=0V$时，两PN结并联，相当于发射结的正向伏安特性曲线。

输出特性曲线

        

共射极放大电路

组成放大电路时，必须遵循以下几个原则：
   1．给所选用的放大管提供直流电源，以作为电路输出能源和设置合适的静态工作点。
   2．电源的极性和大小应使BJT基极与发射极之间处于正向偏置；而集电极与基极之间处于反向偏置；即保证BJT工作在放大区。
  3．电阻取值得当，与电源配合，使放大管有合适的静态工作电流。
  4．输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。输入信号必须能够改变基极与发射极之间的电压，产生DvBE，或改变基极电流，产生DiB（或DiE）。
  5．当负载接入时，必须保证放大管输出回路的动态电流DiC能够作用于负载，从而使负载获得比输入信号大得多的信号电流或信号电压。

电路组成

放大电路的静态和动态

放大电路为什么要建立正确的静态？

直流通路和交流通路

静态：只考虑直流信号，即vi=0，各点电位不变（直流工作状态）。
动态：只考虑交流信号，即vi不为0，各点电位变化（交流工作状态）。
直流通路：电路中无变化量，电容相当于开路， 电感相当于短路
交流通路：电路中电容短路，电感开路，直流电源对公共端短路

考研中，有时间再整理！！！