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结束放映. 首页目录. §2-1 BJT 的结构和工作原理. 双极型：有两种极性的载流子参与导电（ BJT). 三极管. 单极型：只有一种极性的载流子参与导电（ FET). 一、 BJT 的结构和符号. 二、 BJT 的放大偏置. 三、大偏置时 BJT 内部载流子的传输过程. 四、大偏置时 BJT 各极电流的分配关系. 五、 BJT 的穿透电流 I CEO. 六、 BJT 的结偏置电压与各极电流的关系. 七、 BJT 的截止和饱和工作状态. 八、 BJT 的三种基本组态. 结束放映. 首页目录. 一、 BJT 的结构和符号. 1 、 BJT 的类型. - PowerPoint PPT Presentation
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双极型：有两种极性的载流子参与导电（ BJT)单极型：只有一种极性的载流子参与导电（ FET)
三极管
§2-1 BJT 的结构和工作原理
一、 BJT的结构和符号二、 BJT的放大偏置三、大偏置时BJT内部载流子的传输过程四、大偏置时BJT各极电流的分配关系五、BJT的穿透电流ICEO
六、BJT的结偏置电压与各极电流的关系七、BJT的截止和饱和工作状态八、BJT的三种基本组态
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1 、 BJT 的类型按工作频率分：高频管、低频管按功率分：小、中、大功率管按材料分：硅管、锗管按结构分： NPN 型、 PNP 型
一、 BJT 的结构和符号
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• BJT 由两个 PN 结和三个电极构成，有两种基本类型 : NPN 型和 PNP 型。1 、 NPN 型 2 、 PNP 型
+ +
NPN 管比 PNP 管应用更广泛，特别在一般的半导体集成电路中， NPN 管性能优于 PNP 管，故重点讨论 NPN管。
基区
发射区 集电区
发射结 集电结
发射极
基极
集电极
注意区分两者的符号箭头方向表示电
流的实际方向
一、 BJT 的结构和符号
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• 结构特点：（ 1 ）发射区的掺杂浓度最高；（ 2 ）基区很薄，一般在几微米至几十微米，且掺杂
浓度最低 ;（ 3 ）集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大 .
• 管芯结构剖面图
发射区
基区
集电区
+
—— 是 BJT 具有电流放大作用的内部因素。
一、 BJT 的结构和符号
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二、 BJT 的放大偏置1 、什么叫放大偏置？
放大偏置——“发射结正偏、集电结反偏”。
+
-
+
-UBE
UCE
b
c
e
iC
ie
ibPP
NN
PP
b
c
e
+
-
+
-UBE
UCE
b
c
e
iC
ie
ibNN
PP
NN
b
c
e
2 、放大偏置时 BJT 三个电极电位之间的关系：
EBC UUUNPN :管
EBC UUUPNP :管识别管脚和判断管型的依据
— 是 BJT 具有电流放大作用的外部因素。
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例题：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。
0.1V0.78V
-11.5V
VVV 78.01.05.11
EBC UUUNPN :管EBC UUUPNP :管
1 、基极电位 UB 居中（可识别基极）；
3 、 NPN 管各极的电位关系： UC>UB>UE ；PNP 管各极的电位关系： UC<UB<UE ；
B CE
该管为 PNP 型硅管。EBC UUU
VUBE 68.0
2 、发射结压降 : | |UUBEBE|| = 0.7 = 0.7 （（ 0.60.6 ）） V V （硅管） （硅管） ||UUBEBE|| = 0.2= 0.2 （（ 0.30.3 ）） V V （锗管） （锗管）
可识别发射极——集电极；判断管子的材料；
可识别管子的类型（ NPN/PNP ）。
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例题：测得放大电路中的某只晶体管三个管脚对机壳的电压如图所示：试判断该管管脚对应的电极，该管的类型及材料。
EBC UUUNPN :管EBC UUUPNP :管
1 、基极电位 UB 居中（可识别基极）；
3 、 NPN 管各极的电位关系： UC>UB>UE ；PNP 管各极的电位关系： UC<UB<UE ；
2 、发射结压降 : | |UUBEBE|| = 0.7 = 0.7 （（ 0.60.6 ）） V V （硅管） （硅管） ||UUBEBE|| = 0.2= 0.2 （（ 0.30.3 ）） V V （锗管） （锗管）
可识别发射极——集电极；判断管子的材料；
可识别管子的类型（ NPN/PNP ）。
7.5V3.9V
3.2VBC E
VVV 5.79.32.3 NPN 型硅管。CBE UUU
VUBE 7.0EBC UUU
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b
c
e RC
EC
EB
Rb
iB
iC
iE
三、放大偏置时 BJT 内部载流子的传输过程给 NPN 型 BJT 加适当的偏置：发射结正偏，集电结反偏。
b
c
e
Rb
EB
RC
EC
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b
c
e
Rb
EB
RC
EC
N
P
N
（ 1 ）发射区向基区注入电子
iE =iEn+iEP
（ 2 ）电子在基区的扩散和复合 iB
iE
iEniEP
iB1
BE 结正偏
E 区电子经 BE 结扩散注入 B 区B 区空穴扩散注入 E 区
iEn浓度差
扩散 CB 结附近 复合
与基区空穴复合 ( 少 )iB1( 很小 )
( 正偏发射结的正向电流 )
iB1 是基极电流的主要部分。
iEn
iEP
（绝大部分）
BC结反偏
（ 3 ）集电极收集发射区扩散过来的电子
ICBO= iCn2+iCP
电子漂移过 BC 结进入 C区
iCn1B 区电子漂移过 BC 结进入 C区
iCn2
C 区空穴漂移过 BC 结进入 B区
iCP
iCn1iCn2iCPiEn
ICBO--- 集电结反向饱和电流，受温度影响大，应尽量减小。iC = iCn1+ ICBO ； iB = iB1+ iEP-ICBO
iC
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四、放大偏置时 BJT 各极电流的分配关系：
iE =iEn+iEP iEn ； iC =iCn1+ICBOiCn1 ；iB =iB1+iEP-ICBO
1 、各极电流的组成：
2 、各极电流的关系： iE = iC+ iB ；① iE 与 iC 的关系：
对于给定的晶体管，集电极收集的电子流是发射极发射的电子流的一部分，两者的比值在一定的电流范围内是一个常数，用 表示。
E
Cn
i
i 1 共基直流电流放大倍数—95.0一般：，且接近小于 11
1CnC ii ;Ei
CE
ii或：
;EC ii
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iE =iEn+iEP iEn ； iC =iCn1+ICBOiCn1 ；iB =iB1+iEP-ICBO
1 、各极电流的组成：
2 、各极电流的关系： iE = iC+ iB ；② iC 与 iB 的关系：
;EC ii
定义： —— 共射直流电流放大倍数
1
为几十到几百一般：
;BCE iii
BC ii
1 BiCEB iii
Ci)11
(
Ci
1
说明：（ 1 ） BJT 具有电流放大作用；（ 2 ） iC 受 iB 控制，称 BJT 为电流控制器件。
;BC ii
;)1( BE ii
四、放大偏置时 BJT 各极电流的分配关系：
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iE =iEn+iEP iEn ； iC =iCn1+ICBOiCn1 ；iB =iB1+iEP-ICBO
1 、各极电流的组成：
2 、各极电流的关系： iE = iC+ iB ； ;EC ii ;BC ii
;)1( BE ii
和流范围内，在温度不变和一定的电
基本上为常数，放大偏置的 BJT 中 iE 、 iC 和 iB 近似成比例关系。
BJT 中 iC 和 iB 方向一致， iE 方向与前者相异，iC 和 iE 近似相等。
+
-
+
-UBE
UCE
b
c
e
iC
iE
iB+
-
+
-UBE
UCE
b
c
e
iC
ie
ib
四、放大偏置时 BJT 各极电流的分配关系：
五、 BJT 的穿透电流 ICEO
—— 基极开路，流过 BJT 集－射极间的电流。
+ b c
e
-
VCC
ICEO uA
+
b c
e - uA
Ie=0 VCC
ICBO IB
IC
ICEO= （ 1+ ） ICBO
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1 、发射结正偏电压 uuBEBE 对各极电流的作用——正向控制作用。发射极电流实际上是正偏发射结的正向电流：
;T
BE
U
u
SE eIi
EBE iu
BJT 各个电极的电流 iE 、 iC 、 iB
与发射结正偏电压 uuBEBE 都是指数关系。
六、 BJT 的结偏置电压与各极电流的关系
BCBE iiu 、
BCEC iiii ;
b
c
e
RC
EC
EB
Rb
iB
iC
iE
uBE
uCB
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基区
发射结 集电结
发射区
集电区
2 、集电结反向电压 uuCBCB 对各极电流的影响——基区宽调效应。
CBu 集电结宽度
基区有效宽度
;BEC iii
不变Ei Ci
这种由集电结反偏电压变化引起基区宽度变化，从而影响各极电流的现象称为基区宽度调制效应，简称基区宽调效应或厄利（ Early ）效应。
空穴复合机会
Bi
T
BE
U
u
SE eIi
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七、 BJT 的截止和饱和工作状态1 、截止状态：发射结和集电结都反偏
晶体管的电流只有反向饱和电流成分。 忽略反向饱和电流，则截止状态下的晶体管各极电流等于 0 ，其等效模型为：
c
be
2 、饱和状态：发射结和集电结都正偏 正偏 PN 结的导通电压较小，在大信号状态下可以忽略，其等效模型为： c
be
3 、 BJT 的结偏置情况与工作状态的关系（ 1 ）放大状态：发射结正偏；集电结反偏
（ 3 ）饱和状态：发射结和集电结都正偏（ 2 ）截止状态：发射结和集电结都反偏
（ 4）倒置状态：发射结反偏；集电结正偏
判断 BJT的工作状态
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练习：测得晶体管无信号输入时，各个电极对“地”电压如下：判断管子工作状态（放大、截止、饱和、倒置、损坏）
0
-2.7 -3
硅管
-3
0 -0.3
锗管
0.7
-3.5 0
硅管
1.1
1 1.3
锗管
（ a ）发射结反偏，集电结反偏， 截止状态。（ b ）发射结正偏，集电结反偏， 放大状态。（ c ） 发射结反偏，集电结正偏， 倒置状态。（ d ）发射结正偏，集电结正偏， 饱和状态。
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-1.4
-3.5-2.8
硅管
1.3
1.5 1.2
锗管
3.7
1.5 1.8
锗管
12
-0.7 2
硅管
（ e ） 发射结正偏，集电结反偏， 放大状态。（ f ） 发射结正偏，集电结正偏， 饱和状态。（ g ）发射结正偏，集电结反偏， 放大状态。（ h ）发射结正偏， UBE0.7V ， 损坏。
练习：测得晶体管无信号输入时，各个电极对“地”电压如下：判断管子工作状态（放大、截止、饱和、倒置、损坏）
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• 八、 BJT 的三种基本组态：
•• 共射极组态，用 CE 表示；•• 共基极组态，用 CB 表示；•• 共集电极组态，用 CC 表示。
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