雙極晶體管ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-04 22:02本頁(yè)面
【正文】 bnbES LpqDWnqDAIE結(jié)正偏， C結(jié)零偏正向電流增益 70 同理， 對(duì)倒向晶體管 ? ?ERCRR II??? ? ? ? RkTqVCSER IeII BC ???? ? ? ???? kTqVCSRERRCR BCeIII ??ICS是 E結(jié)短路， C 結(jié)的反向飽和電流 對(duì)比式（ ） ? ? ??????????pCCpCbbnbCS LpqDWnqDAIC結(jié)正偏， E結(jié)零偏反向電流增益 71 ? ? IIIII ???????? ? IIIII ???? ?由圖 72 ? ? ? ? ? ? ???? kTqVCSkTqVESFC BCBE eIeII ?代入式（ ）、（ ）得 EM方程 ? ? ? ? ? ? ????? kTqVCSRkTqVESE BCBE eIeII ?等效電路見(jiàn)圖 73 對(duì)照式（ ）、 （ ）得 EM方程互易定理 ? ?bbnbCSRESF WnqDAII ?? ??實(shí)際器件中 ESCSRF II ?? ，故有一般 ?? 互易定理的本質(zhì)是 ： eb 結(jié)與 cb 結(jié)有共同部分（基區(qū)），無(wú)論哪個(gè)結(jié)短路，另一個(gè)結(jié)的反向飽和電流都含有共同的基區(qū)少子擴(kuò)散電流 74 2. EM1模型 式（ ）、（ ）是以晶體管某一極短路時(shí)的反向飽和電流來(lái)表示端電流的 EM方程；同樣也可以某一極開(kāi)路時(shí)的反向飽和電流 來(lái)表示 EM方程 00, CBEB II75 ( 1 ) ( )CE qVqV K T K TF E S C SI e I e? ??? ?1EqV k TE E B OI I e??? ?1E B O R F E SII????1EBOESRFII??? ?上式又可寫(xiě)為 ? ? ? ?? ? ? ?01111EEECqV k T qV k TE E S R F E SqV k TR F E SII I e I eIe?????? ? ? ?? ? ?于是得到 ? ? ? ?得及由且有 ,0,0 qkTVVI BEBEC ????對(duì) 有 : 0EBI1 76 對(duì) 有 0CBI ? ? ? ?得及由且有 ,0,0qkTVVIBCBCE ????? ? ? ? CSRFCB II ????即 01CBCSFRII????集電結(jié)（發(fā)射結(jié)）短路時(shí)的發(fā)射結(jié)（集電結(jié)）飽和電流等于集電結(jié)（發(fā)射結(jié)）開(kāi)路時(shí)的發(fā)射結(jié)（集電結(jié)）飽和電流除以 (1－ αRαF) ，一般 αRαF均小于 1， ∴ IEB0,ICB0都小于 IES,ICS 77 上述二式均可等效為一個(gè)電流源與一個(gè)二極管并聯(lián)，如下圖所示 ? ? ? ?0 1 3 .5 .2 2BEqV k TE R C E BI I I e?? ? ?? ? ? ? ??? kTqVCBEFC BCeIII ?代入式 （ ）、（ ）得 78 一、晶體管的工作狀態(tài) 晶體管的工作狀態(tài)完全由直流偏置情況決定，如圖可分為三個(gè)區(qū)。當(dāng)晶體管處于倒向運(yùn)用狀態(tài)時(shí)，也同樣存在以上三個(gè)區(qū)，但截止區(qū)和飽和區(qū)是一樣的。只注意反向放大區(qū)即可。 晶體管的開(kāi)關(guān)特性 79 各工作區(qū)中結(jié)的偏置情況和電流關(guān)系 工作區(qū) 正向放大區(qū) 反向放大區(qū) 飽和區(qū) 截止區(qū) 發(fā)射結(jié)偏置 VBE0（正偏） VBE=0(反偏） VBE0（正偏） VBE0(反偏 ) 集電結(jié)偏置 VBC=0(反偏） VBC0(正偏） VBC=0（正偏） VBC0（反偏） 電流關(guān)系 IC＝ βIb IC＝ βR Ib IC=βIb IC=ICE≈0 截止區(qū)： IB＝ IEBO＋ ICBO 飽和區(qū)： ViVBB+VBE時(shí) IBIBS 時(shí) Vcc,VBB為集電極和發(fā) 射極的反向偏置電壓。 RL：負(fù)載電阻 ① 當(dāng) VI為負(fù)脈沖或零時(shí) ② 當(dāng) VI為 VBB的正脈 沖信號(hào)時(shí) 80 81 ?小結(jié)：飽和態(tài)晶體管的特點(diǎn)： (1)飽和電流 CCCSLVIR? ?CSBIIS ?飽和深度? ?4 0 . 2 0 . 3 ,cesVV??飽 和 壓 降 小 ： 與 飽 和 深 度 有 關(guān)? ?2 0 . 2 ~ 0 . 3 , 0 . 7 , 0 . 5c e s b e s b cV V V V V V? ? ? ?集 電 結(jié) 正 偏 ，(3)產(chǎn)生超量貯存電荷 82 在放大電路中，晶體管作為放大元件；但在邏輯電路中，晶體管是作為 開(kāi)關(guān)元件 的。 二、晶體管的開(kāi)關(guān)作用（以共射極電路為例） 截止區(qū) 關(guān)態(tài) 飽和區(qū) 開(kāi)態(tài) 83 三、正向壓降和飽和壓降 如圖：定義 Vbes：晶體管驅(qū)動(dòng)到飽和時(shí)， be 間電壓降稱(chēng)為 共射極正向壓降 。 Vces：晶體管驅(qū)動(dòng)到飽和時(shí)， ce 間電壓降成為 共射極飽和壓降 。 be s e b b e e sV V I r I r? ? ?? ?c e s e e V V Ic e s c c sV r I r? ? ? ?很小 集電區(qū)體電阻壓降 84 四、晶體管的開(kāi)關(guān)過(guò)程 延遲過(guò)程 上升過(guò)程 貯存過(guò)程 下降過(guò)程 晶體管開(kāi)關(guān)的實(shí)際波形 85 延遲過(guò)程 上升過(guò)程 貯存過(guò)程 下降過(guò)程 86 五、開(kāi)關(guān)時(shí)間 ? 延遲時(shí)間 ? 上升時(shí)間 ? 貯存時(shí)間 ? 下降時(shí)間 ? 開(kāi)啟時(shí)間 ? 關(guān)斷時(shí)間 六、開(kāi)關(guān)速度的提高 ts最關(guān)鍵 87 小結(jié)： BJT的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 垂直結(jié)構(gòu) 與輸運(yùn)時(shí)間相關(guān)的尺寸由工藝參數(shù)決定，與光刻尺寸關(guān)系不大 易于獲得高 fT 高速應(yīng)用 整個(gè)發(fā)射結(jié)上有電流流過(guò) 可獲得單位面積的大輸出電流 易于獲得大電流 大功率應(yīng)用 開(kāi)態(tài)電壓VBE與尺寸、工藝無(wú)關(guān) 片間漲落小，可獲得小的電壓擺幅 易于小信號(hào)應(yīng)用 模擬電路 88 輸入電容由擴(kuò)散電容決定 隨工作電流的減小而減小 可同時(shí)在大或小的電流下工作而無(wú)需調(diào)整輸入電容 輸入電壓直接控制提供輸出電流的載流子密度 高跨導(dǎo) 89 缺點(diǎn)： 存在直流輸入電流，基極電流 功耗大 飽和區(qū)中存儲(chǔ)電荷上升 開(kāi)關(guān)速度慢 開(kāi)態(tài)電壓無(wú)法成為設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì) BJT的關(guān)鍵： 獲得盡可能大的 IC和盡可能小的 IB 作業(yè)： P65 ， ，
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