【文章內(nèi)容簡介】 部結(jié)構(gòu)示意圖 圖 三極管的內(nèi)部機構(gòu)以及符號（左邊為 NPN 型，右邊衛(wèi) PNP 型） 第二章 .晶體管的制 造工藝 擴散型晶體管 在高溫的 P 型雜質(zhì)氣體中， 而 加熱 N 型 Ge 或者 Si 的單晶片， 從而 使得單晶片的一面變成 P 型，應(yīng)用 此種方法制成的 PN 結(jié)。 因為 PN 結(jié)正向電 壓的 壓降 比較 小，所以 應(yīng)用 于大電流整流。最近 一段 的時候 間內(nèi) ，使用大電流整流器的主流已由 Si合金型轉(zhuǎn)移到 Si 擴散型。 合金型晶體管 在 N 型 Ge 或 Si 的單晶片上，通過合金銦、鋁等金屬的方法制作 PN 結(jié)而 構(gòu)成的。正向電壓 的壓 降小，適于大電流整流。 因為 其 PN 結(jié)反向 的時候 靜電容量大，所以不適于高頻檢波和高頻整流。 平面型晶體管 在半導體單晶片 （ 主要 地是 N 型 Si 單晶片）上，擴散 P 型雜質(zhì)，利用 Si 片表面氧化膜的屏蔽作用，在 N 型 Si 單晶片上僅選擇性地擴散一部分而 構(gòu)成 的 PN 結(jié)。因為 此，不需要為調(diào)整 PN結(jié)面積的藥品腐蝕作用。由于半導體表面被制作得平整，江漢大學畢業(yè)論文 4 所以 得名。并且， PN 結(jié)合的表面， 因為 被氧化膜覆蓋，所以公認為是穩(wěn)定性好和壽命長的類型。最初，對于被使用的半導體材料是采用外延法 構(gòu)成 的， 所以 又把平面型稱為外延平面型。對平面型二極管而言，似乎使用于大電流整流用的型號很少，而作小電流開關(guān)用的型號則很多。 第三章 . 三極管內(nèi)部載流子的運動 工作區(qū)域 三個工作區(qū)域分別為： 截止區(qū)，放大區(qū)，飽和區(qū) 1． 截止區(qū)：三極管工作在截止狀態(tài)，當發(fā)射結(jié)電壓 Ube 小于 — 的導通電壓，發(fā)射結(jié)沒有導通集電結(jié)處于反向偏置，沒有放大作用。 2． 放大區(qū)：三極管的發(fā)射極加正向電壓（ Ge 管約為 ， Si 管約為），集電極加反向電壓導通后， Ib 控制 Ic， Ic 和 Ib 近似于線性關(guān)系，在基極加上一個小信號電流，引起集電極大的信號電流輸出。 3． 飽和區(qū)：當三極管的集電結(jié)電流 IC 增大到一定程度 的時候 ，再增大Ib， Ic 也不會增大，超出了放大區(qū)，進入了飽和區(qū)。飽和 的時候 ， Ic最大，集電極和發(fā)射之間的內(nèi)阻最小，電壓 Uce 只有 ~，UceUbe（ Si 管 ， Ge 管 ），發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正向電壓。三極管沒有放大作用，集電極和發(fā)射極相當于短路，常 和 截止配合于開關(guān)電路。飽和 的時候 開關(guān)通路；截止 的時候 ，開關(guān)斷路 參 見三極管工作原理 。 江漢大學畢業(yè)論文 5 圖 三極管工作區(qū)域的伏安特性曲線 PS：而如何區(qū)分這三個區(qū)域，我們不僅可以從上面的伏安特性曲線中得出，還可以從 2 個結(jié)區(qū)上面來看，有如下規(guī)則： 1. 當發(fā)射結(jié)正向偏置、集電結(jié)反向偏置，該三極管 即 工作在放大狀態(tài)； 2．當其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正向偏置 的時候 ，該三極管 即 工作在飽和狀態(tài)； 3．當其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是反向偏置 的時候 ，該三極管 即 工作在截止狀態(tài)。 內(nèi)部載流子的運動規(guī)律 江漢大學畢業(yè)論文 6 圖 三極管內(nèi)部電流分配關(guān)系示意圖 2. 載流子在基區(qū)中擴散 和 復(fù)合的過程 由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子載流子，其濃度從發(fā)射結(jié)邊緣到集電結(jié)邊緣是逐漸遞減的，即 構(gòu)成 了一定的濃度梯度， 因為 而，電子便不斷地向集電結(jié)方向擴散。由于基區(qū)寬度制作得很小，且摻雜濃度也很低，從而大大地減小了復(fù)合的機會，使注入基區(qū)的 95％以上的電子載流子都能 到達集電結(jié)。 所以 基區(qū)中是以擴散電流為主的，且擴散 和 復(fù)合的比例決定了三極管的電流放大能力。 3. 集電區(qū)收集載流子的過程 集電結(jié)外加較大的反向電壓，使結(jié)內(nèi)電場很強，基區(qū)中擴散到集電結(jié)邊緣的電子，受強電場的作用，迅速漂移越過集電結(jié)而進入集電區(qū)， 構(gòu)成 集電極電流 Inc。另一方面，集電結(jié)兩邊的少數(shù)載流子，也要經(jīng)過集電結(jié)漂移，在 c， b 之間 構(gòu)成 所謂反向飽和電流 ICBO，不過， ICBO 一般很小 ， 而 集電極電流 ： INC +ICBO ≈ INC GS0105 同 的時候 基極電流 ： IB = IPB +IE ICBO≈IPB ICBO GS0106 反向飽和電流 ICBO 和 發(fā)射區(qū)無關(guān)，對放大作用無貢獻， 但是 它是溫度的函數(shù)，是管子工作不穩(wěn)定的 主要因為 素。制造 的時候 ，總是盡量設(shè)法減小它。 江漢大學畢業(yè)論文 7 第四章 .三極管模型 三極管的大信號模型 大信號模型（以共射級為例） 圖 共射級大信號模型（放大區(qū)） 圖 截止區(qū)模型 圖 飽和區(qū)模型 分析方法 江漢大學畢業(yè)論文 8 存在兩種分析方法，一種是圖解法，一種是等效計算法。 因為 圖解法在任何情況下都可以使用，不具有這個模型的獨特性，所以此處，我們暫 的時候 不談圖解法。我們 主要 談一下等效計算法。 大信號模型等效計算法： 由上圖可以表示出大信號等效模型， BE 結(jié)等效成正偏的二極管，集電結(jié)等效成受控電流源，基極和集電極的電流分別由下面的式子表示： 我們在近似分析中，也可以把 BE 結(jié)的電壓看做常量來進行分析。 PS：如果分析的是 PNP 管。則大模型等效電路中，電流表達式 和 NPN 管相同，只是所加的電壓極性和電流的方向不同罷了。 三極管的小信號模型 由于三極管的小信號分析方法除了等 效電路圖不同以外，其他的都大致相同，所以 分析方法僅詳細描述共射級電路。后面的共基極 和 共集電極電路均只做出 相對應(yīng) 的小信號模型。 小信號模型需知：電路中電容均可視為導線（即短路）。 共射極電路 圖 共發(fā)射極電路（左邊為實際電路，右邊為等效電路） 計算方法以及分析的步驟： 江漢大學畢業(yè)論文 9 1．畫出實際電路的小信號等效電路圖 2．先求出靜態(tài)工作電壓和電流 Ibq， Icq， Ieq， Vbq， Vcq， Veq。所利用的方法是將電容等效為開路，而認為三極管的 Vbe 為一個常數(shù)（一般 Si 管 ） 3. 再計算出 Rbe。 Rbe=26mv/Ieq。 4. 再計算出電壓放大倍