三極管的特性及其應(yīng)用畢業(yè)論文光敏電阻(編輯修改稿)
2025-07-21 03:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1. 當(dāng)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(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是正向偏置的時(shí)候，該三極管即工作在飽和狀態(tài)； 3．當(dāng)其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都是反向偏置的時(shí)候，該三極管即工作在截止?fàn)顟B(tài)。 2. 載流子在基區(qū)中擴(kuò)散和復(fù)合的過(guò)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?yàn)槎娮颖悴粩嗟叵蚣娊Y(jié)方向擴(kuò)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(jī)會(huì)，使注入基區(qū)的95％以上的電子載流子都能到達(dá)集電結(jié)。所以基區(qū)中是以擴(kuò)散電流為主的，且擴(kuò)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(guò)程集電結(jié)外加較大的反向電壓，使結(jié)內(nèi)電場(chǎng)很強(qiáng)，基區(qū)中擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子，受強(qiáng)電場(chǎng)的作用，迅速漂移越過(guò)集電結(jié)而進(jìn)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(guò)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(guò)，ICBO一般很小，而集電極電流：INC +ICBO ≈ INC GS0105同的時(shí)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(wú)關(guān)，對(duì)放大作用無(wú)貢獻(xiàn)，但是它是溫度的函數(shù)，是管子工作不穩(wěn)定的主要因?yàn)樗?。制造的時(shí)候，總是盡量設(shè)法減小它。 （以共射級(jí)為例） （放大區(qū)）存在兩種分析方法，一種是圖解法，一種是等效計(jì)算法。因?yàn)閳D解法在任何情況下都可以使用，不具有這個(gè)模型的獨(dú)特性，所以此處，我們暫的時(shí)候不談圖解法。我們主要談一下等效計(jì)算法。大信號(hào)模型等效計(jì)算法：由上圖可以表示出大信號(hào)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?cè)诮品治鲋?，也可以把BE結(jié)的電壓看做常量來(lái)進(jìn)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(dá)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。 由于三極管的小信號(hào)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(xì)描述共射級(jí)電路。后面的共基極和共集電極電路均只做出相對(duì)應(yīng)的小信號(hào)模型。小信號(hào)模型需知：電路中電容均可視為導(dǎo)線（即短路）。 （左邊為實(shí)際電路，右邊為等效電路） 計(jì)算方法以及分析的步驟： 1．畫(huà)出實(shí)際電路的小信號(hào)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(kāi)路，而認(rèn)為三極管的Vbe為一個(gè)常數(shù)（） 3. 再計(jì)算出Rbe。Rbe=26mv/Ieq。 4. 再計(jì)算出電壓放大倍率以及輸入輸出電阻。其中放大倍率A=βRl’/Rbe。（左為實(shí)際電路，右為等效電路） （左為實(shí)際電路，右為等效電路）：用一張圖表總結(jié)下以上三個(gè)組態(tài)的特性。 （共射級(jí)電路為例） 定義：跨接在放大器（放大工作的器件或者電路）的輸出端和輸入端之間的電容。密勒電容對(duì)于器件或者電路的頻率特性的影響即稱為密勒效應(yīng)。密勒電容對(duì)BJT的影響：在共射組態(tài)中，集電結(jié)電容勢(shì)壘電容正好是密勒電容，所以共射組態(tài)的工作頻率較低。而在共基極組態(tài)中，集電結(jié)和發(fā)射結(jié)的勢(shì)壘電容都不是密勒電容，所以共基組態(tài)的頻率特性較好，工作頻率高、頻帶寬。因?yàn)榇耍压采浜凸不M態(tài)結(jié)合起來(lái)，即可既提高了增益(共射的作用)，又改善了頻率特性（共基的作用）。對(duì)于由共集電極和共射組態(tài)構(gòu)成的達(dá)林頓管，情況和共射組態(tài)相同，所以頻率特性較差。而對(duì)于共射共集電極復(fù)合管，因?yàn)槿サ袅嗣芾针娙?，所以頻率特性較好。 相對(duì)應(yīng)的頻率計(jì)算公式以及放大率：而對(duì)于低頻截止頻率來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)要取f中更高的一個(gè)才行。 相對(duì)應(yīng)的頻率計(jì)算公式以及放大率：其中高頻截止頻率 差分放大電路是利用電路參數(shù)的對(duì)稱性和負(fù)反饋?zhàn)饔?，起到穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，從而使得放大差模信號(hào)抑制共模信號(hào)為顯著特征，廣泛應(yīng)用于各種直接耦合電路和測(cè)量電路的輸入級(jí)。但是總體來(lái)說(shuō)差分放大電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、分析繁瑣，尤其是其對(duì)差模輸入和共模輸入信號(hào)有不同的分析方法，十分難以理解，因?yàn)槎恢笔悄M電子技術(shù)中的難
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