【正文】 Dd ir ??= v即 )1e( /SD D ?= TVIi v根據(jù) 得 Q點處的微變電導 QigDDd ddv= QVTTVI /S De v=TVID=dd1gr =則 DIVT=常溫下（ T=300K） )mA()mV(26DDd IIVr T ==QTViD?（ a） VI特性 （ b）電路模型 特別注意： ? 小信號模型中的微變電阻 rd與靜態(tài)工作點 Q有關(guān)。 ? 該模型用于二極管處于正向偏置條件下，且 vDVT 。 （ a） VI特性 （ b）電路模型 (2) 主要特點： (a) 正向特性同普通二極管 (b) 反向特性 ? 較大的 ?I ? 較小的 ?U ?工作在反向擊穿狀態(tài)。 在一定范圍內(nèi)，反向擊穿 具有可逆性。 （一）穩(wěn)壓二極管 （ 3）主要參數(shù) 穩(wěn)定電壓： Uz 最小穩(wěn)定電流： Izmin 最大穩(wěn)定電流： Izmax (1) 結(jié)構(gòu)： 面接觸型硅二極管 U/V Izmin Izmax I/mA Uz 0 上一頁 下一頁 返 回 下一節(jié) 上一節(jié) (a) 圖形符號 (b) 伏安特性 30 特殊二極管 湖南科技大學信息與電氣工程學院 主講 : 胡仕剛 第四章 三極管及放大電路基礎(chǔ) 半導體三極管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。它有兩種類型 :NPN型和 PNP型。 (a) NPN型管結(jié)構(gòu)示意圖 (b) PNP型管結(jié)構(gòu)示意圖 (c) NPN管的電路符號 (d) PNP管的電路符號 三極管的放大作用是在一定的外部條件控制下，通過載流子傳輸體現(xiàn)出來的。 外部條件： 發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏 放大狀態(tài)下 BJT的工作原理 1. 內(nèi)部載流子的傳輸過程 發(fā)射區(qū)：發(fā)射載流子 集電區(qū)：收集載流子 基區(qū)：傳送和控制載流子 （以 NPN為例） 由于三極管內(nèi)有兩種載流子 (自由電子和空穴 )參與導電，故稱為雙極型三極管或 BJT (Bipolar Junction Transistor)。 IC= InC+ ICBO IE=IB+ IC 放大狀態(tài)下 BJT中載流子的傳輸過程 2. 電流分配關(guān)系 發(fā)射極注入電流傳輸?shù)郊姌O的電流設(shè) =? EnCII=? 即根據(jù)傳輸過程可知 IC= InC+ ICBO 通常 IC ICBO ECII?? 則有 ? 為電流放大系數(shù)。它只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 ? = ? 。 IE=IB+ IC 放大狀態(tài)下 BJT中載流子的傳輸過程 ????= 1 又設(shè) BC E OCIII ?=? 則 ? 是另一個電流放大系數(shù)。同樣，它也只與管子的結(jié)構(gòu)尺寸和摻雜濃度有關(guān)，與外加電壓無關(guān)。一般 ? 1 。 根據(jù) IE=IB+ IC IC= InC+ ICBO EnCII=? 且令 BCC E OC IIII ??? ? 時，當ICEO= (1+ ? ) ICBO （穿透電流） 2. 電流分配關(guān)系 3. 三極管的三種組態(tài) 共集電極接法 ，集電極作為公共電極，用 CC表示。 共基極接法 ， 基極作為公共電極，用 CB表示； 共發(fā)射極接法 ，發(fā)射極作為公共電極，用 CE表示； BJT的三種組態(tài) 三極管的放大作用，主要是依靠它的發(fā)射極電流能夠通過基區(qū)傳輸，然后到達集電極而實現(xiàn)的。 實現(xiàn)這一傳輸過程的兩個條件是： （ 1） 內(nèi)部條件： 發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠大于基區(qū)雜質(zhì)濃度，且基區(qū)很薄。 （ 2） 外部條件： 發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置。 BJT的 VI 特性曲線 iB=f(vBE)? vCE=const (2) 當 vCE≥1V時， vCB= vCE vBE0，集電結(jié)已進入反偏狀態(tài)，開始收 集電子，基區(qū)復合減少，同樣的 vBE下 IB減小，特性曲線右移。 (1) 當 vCE=0V時，相當于發(fā)射結(jié)的正向伏安特性曲線。 1. 輸入特性曲線 （以共射極放大電路為例） 共射極連接 飽和區(qū)： iC明顯受 vCE控制的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)，一般 vCE＜ (硅管 )。此時， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏或反偏電壓很小 。 iC=f(vCE)? iB=const 2. 輸出特性曲線 輸出特性曲線的三個區(qū)域 : 截止區(qū)： iC接近零的區(qū)域，相當 iB=0的曲線的下方。此時， vBE小于死區(qū)電壓 。 放大區(qū)： iC平行于 vCE軸的區(qū)域，曲線基本平行等距。此時， 發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏 。 BJT的 VI 特性曲線 (1) 集電極最大允許電流 ICM (2) 集電極最大允許功率損耗 PCM PCM= ICVCE 極限參數(shù) BJT的主要參數(shù) ? V(BR)CEO——基極開路時集電極和發(fā)射 極間的擊穿電壓。 ? 在輸出特性曲線上，作出直流負載線 VCE=VCC－ iCRc，與 IBQ曲線的交點即為 Q點，從而得到 VCEQ 和 ICQ。 ? 在輸入特性曲線上，作出直線 ，兩線的交點即是 Q點，得到 IBQ。 bBBBBE RiV ?=v 圖解分析法 1. 靜態(tài)工作點的圖解分析 ? 根據(jù) vs的波形，在 BJT的輸入特性曲線圖上畫出 vBE 、 iB 的波形 2. 動態(tài)工作情況的圖解分析 ωts insms V=vbBsBBBE RiV ??= vv? 根據(jù) iB的變化范圍在輸出特性曲線圖上畫出 iC和 vCE 的波形 2. 動態(tài)工作情況的圖解分析 cCCCCE RiV ?=v3. 靜態(tài)工作點對波形失真的影響 截止失真的波形 飽和失真的波形 3. 靜態(tài)工作點對波形失真的影響 小信號模型分析法 1. BJT的 H參數(shù)及小信號模型 建立小信號模型的意義 建立小信號模型的思路 當放大電路的輸入信號電壓很小時，就可以把三極管小范圍內(nèi)的特性曲線近似地用直線來代替，從而可以把三極管這個非線性器件所組成的電路當作線性電路來處理。 由于三極管是非線性器件，這樣就使得放大電路的分析非常困難。建立小信號模型，就是將非線性器件做線性化處理，從而簡化放大電路的分析和設(shè)計。 BJT的 H參數(shù)及小信號模型 ? H參數(shù)的確定 rbe= rbb’ + (1+ ? ) re 其中對于低頻小功率管 rbb’≈200? 則 )mA()mV(26)1(2 00EQbe Ir ?????)mA()mV(26)mA()mV(EQEQe IIVr T ==而 (T=300K) 一般也用公式估算 rbe （忽略 r’e ） ? 重點掌握固定偏流射極電路和分壓式射極電路 射極偏置電路 小信號模型 等效電路法的步驟 ： 1. 首先利用圖解法或近似估算法確定放大電路的靜態(tài)工作點 Q 。 2. 求出靜態(tài)工作點處的微變等效電路參數(shù) ? 和 rbe 。 3. 畫出放大電路的微變等效電路 。 可先畫出三極管的等效電路 ， 然后畫出放大電路其余部分的交流通路 。 4. 列出電路方程并求解 。 三種組態(tài)的特點及用途 共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于 1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。 共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?、輸出級或緩沖級。 共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動的功能。 阻容耦合放大電路由于存在級間耦合電容、發(fā)射極旁路電容及三極管的結(jié)電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發(fā)生變化。 頻率特性 幅頻特性： 電壓放大倍數(shù)的模