微波電子線路第二章下-資料下載頁(yè)
2025-05-15 08:26本頁(yè)面
【正文】 直到端壓下降到能維持疇的最小電壓 ， 稱為疇的維持電壓。 sVsV 對(duì)應(yīng)曲線 276的 E點(diǎn)，因此在這一過(guò)程中電流將沿 B→E 段變化。 端壓再降到 E點(diǎn)以下，這時(shí)疇將消失，電流立即由 E點(diǎn)躍升到 F點(diǎn)。 sV 由于 F點(diǎn)對(duì)應(yīng)端壓在以下，因此不會(huì)再形成偶極疇，直到端壓再 上升到。這樣完成了外電壓的一個(gè)完整周期。 等效電路 整個(gè)器件內(nèi)偶極疇區(qū)呈現(xiàn)負(fù)微分遷移率，是負(fù)阻區(qū)；而疇外呈現(xiàn)低能谷的遷移率，是正阻區(qū)。 轉(zhuǎn)移電子器件的管芯等效電路可表示為下圖所示： 31 轉(zhuǎn)移電子效應(yīng)二極管 轉(zhuǎn)移電子器件等效電路及電路符號(hào) 1G1CdG dCdC dC 由疇外小信號(hào)電導(dǎo) 和 疇內(nèi)小信號(hào)電導(dǎo) 串聯(lián)而得， 和 是疇外的微分電導(dǎo)和 靜態(tài)電容， 和 是穩(wěn)態(tài)疇 的微分電導(dǎo)和靜態(tài)電容。 1YdY1G 1CdG dC結(jié)論： 00 ??ddd L AqnG ?負(fù)阻值比正阻值大幾十倍 32 2. 8 結(jié)型晶體管 晶體管分為兩大類，一類為 結(jié)型晶體管 ，另一類是 場(chǎng)效應(yīng)晶體管 。 兩類雖然都叫做晶體管，但其工作原理是不同的。 結(jié)型晶體管也稱為雙極型晶體管、雙極結(jié)晶體管（ BipolarJunction Transistor），習(xí)慣上稱作晶體管或晶體三極管，英文簡(jiǎn)稱為BJT。 由于它的低成本結(jié)構(gòu)、相對(duì)較高的工作頻率、低噪聲性能及高功率容量， BJT是目前最廣泛運(yùn)用的射頻有源器件之一。其名稱的由來(lái)是由于在這類晶體管中有兩種極性的載流子 電子和空穴都參與器件的工作。本節(jié)介紹結(jié)型晶體管的工作原理、結(jié)構(gòu)和等效電路、特性 33 結(jié)型晶體管 工作原理 盡管反向偏壓可以很大，流過(guò)的電流總是很小的，因?yàn)榉聪螂娏魇怯?P、 N區(qū)的少子形成的。 1．基本工作過(guò)程 P N P N 正、反向偏壓 PN結(jié) 如果 PN結(jié)加上的是正向偏壓，即使電壓較小，也可產(chǎn)生較大電流。 這時(shí) P區(qū)中的空穴 注入到 N區(qū)，產(chǎn)生少子 注入，使 N區(qū)空間電荷 區(qū)邊界處的空穴濃度 大大提高，可見(jiàn)少子 注入是增加 N區(qū)空穴濃 度的一種手段。 34 結(jié)型晶體管 P P N PNP型雙極晶體管結(jié)構(gòu) W E C B 將兩個(gè) PN結(jié)的 N區(qū)結(jié)合成一塊，而且使合成后的 N區(qū)較薄， 薄到它的寬度可以比注入空穴的擴(kuò)散長(zhǎng)度小很多，則由左方 正偏 PN結(jié)注入到 N區(qū)的空穴，可以被右方反偏 PN結(jié)所 “ 收集 ” 。 這樣就構(gòu)成了一個(gè)結(jié)型晶體管，稱為 PNP型晶體管 左方的 PN結(jié)（正偏）叫發(fā) 射結(jié)，右方的 PN結(jié)（反偏）叫 收集結(jié)或集電結(jié)，左方的 P區(qū) 叫發(fā)射區(qū)，右方的 P區(qū)叫做收 集區(qū)或集電區(qū)，中間的 N區(qū)叫 基區(qū)，三個(gè)電極分別稱為發(fā)射 極（ E）、集電極（ C）和基極 （ B）。 35 結(jié)型晶體管 晶體管的基本工作原理： 在工作狀態(tài)下，發(fā)射結(jié)的作用在于向基區(qū)提供少子，收集 結(jié)的作用在于收集從基區(qū)擴(kuò)散過(guò)來(lái)的少子，結(jié)果是：發(fā)射結(jié)的 電流能夠控制集電結(jié)的電流。具體地說(shuō)，在某一瞬間發(fā)射結(jié)注 入的空穴多，則集電結(jié)的電流就大；反之，發(fā)射結(jié)注入的空穴 少，集電結(jié)的電流就小。如果把一個(gè)信號(hào)加于發(fā)射結(jié)，使發(fā)射 結(jié)電流隨信號(hào)改變，則能在集電極的電流變化中把這個(gè)信號(hào)重 現(xiàn)出來(lái)。 為保證這一控制過(guò)程順利進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)上的先決條件使基區(qū) 寬度 小于少子擴(kuò)散長(zhǎng)度 。 W pL 如果三極管是由兩層 N區(qū)和一層 P區(qū)構(gòu)成的 NPN結(jié)構(gòu)，其工作 原理與 PNP管是完全類似的，區(qū)別僅在于發(fā)射結(jié)向基區(qū)注入的少 子是電子。需要說(shuō)明的是實(shí)際上常用的微波雙極晶體管是硅 NPN型。 36 結(jié)型晶體管 2．能帶模型 一般晶體管的發(fā)射區(qū)摻雜濃度大于基區(qū)摻雜濃度，基區(qū)的摻 雜濃度大于集電區(qū)的摻雜濃度。 PNP型雙極晶體管能帶結(jié)構(gòu) P+ P N EB結(jié)空間電荷區(qū) BC結(jié)空間電荷區(qū) P+ EB結(jié)空間電荷區(qū) BC結(jié)空間電荷區(qū) 加工作電壓之前 加工作電壓之后 N P 37 結(jié)型晶體管 3. 連接方式 共基極連接、共發(fā)射極連接和共集電極連接 。 三種連接方式都可以使發(fā)射結(jié)處于正偏、有注入少子作用， 使集電結(jié)處于反偏、有收集作用。 PNP型雙極晶體管的連接方式 共基極連接 P P N E C B B E C P N P B E C P N P 共發(fā)射極連接 共集電極連接 38 結(jié)型晶體管 NPN型 PNP型 雙極型晶體管電路符號(hào) E C B E C B P P N PNP型雙極晶體管各極電流構(gòu)成 0 W E B C xCpICnICICBVBI3BI2BI1BIEnIEpIEBV39 結(jié)型晶體管 第二章作業(yè)： 2－ 3 2－ 4 2－ 5 2－ 7 2－ 9
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