三極管MOS管原理(很詳細(xì))

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1、雙極型晶體管雙極型晶體管又稱三極管。電路表示符號(hào)：BJT。根據(jù)功率的不同具有不同的外形結(jié)構(gòu)。雙極型晶體管的幾種常見外形（a）小功率管（b）小功率管（c）中功率管（d）大功率管1一.基本結(jié)構(gòu)由兩個(gè)摻雜濃度不同且背靠背排列的PN結(jié)組成，根據(jù)排列方式的不同可分為NPN型和PNP型兩種,每個(gè)PN結(jié)所對(duì)應(yīng)區(qū)域分別稱為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū)。C集電極集電極CNPN型NPPNP型BPBN基極N基極PE發(fā)射極發(fā)射極E2CICCICBBIBIIBEEEIENPN型三極管PNP型三極管制成晶體管的材料可以為Si或Ge。

2、3集電區(qū)：C集電極面積較大N基區(qū)：較薄，BP摻雜濃度低基極N發(fā)射區(qū)：摻E雜濃度較高發(fā)射極4C集電極BJT是非線性元集電結(jié)件，其工作特性與其N工作模式有關(guān)：BP當(dāng)EB結(jié)加正偏,CB結(jié)基極N發(fā)射結(jié)加反偏時(shí),BJT處于放大模式;E發(fā)射極當(dāng)EB結(jié)和CB結(jié)均加正偏時(shí),BJT處于飽和模式;當(dāng)EB結(jié)加零偏或反偏、CB結(jié)加反偏時(shí),BJT處于截止模式。BJT主要用途是對(duì)變化的電流、電壓信號(hào)進(jìn)行放大，飽和模式和截止模式主要用于數(shù)字電路中。5二.電流放大原理?以NPN型BJT為例討論?，其結(jié)論同樣適用于?PNP型BJT

3、，不同的是?外加電壓與前者相反。?輸入回路?工作的基本條件：?輸出回路?EB結(jié)正偏；?共射極放大電路?CB結(jié)反偏。?VCC>VBB>VEE6BJT的放大作用可表現(xiàn)為：用較小的基極電流控制較大的集電極電流，或?qū)⑤^小的電壓按比例放大為較大的電壓。1．BJT內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)?a)．EB結(jié)加正偏,擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)形成IE。b)．?dāng)U散到基區(qū)的自由電子與空穴復(fù)合形成IB。?c)．CB結(jié)加反偏,漂移運(yùn)動(dòng)形成IC。7C基區(qū)空穴向發(fā)射區(qū)RC的擴(kuò)散可N忽略。BECPIBEN發(fā)射結(jié)正RB偏，發(fā)射EI區(qū)電子不E進(jìn)入P區(qū)的電子少部斷

4、向基區(qū)分與基區(qū)的E空穴復(fù)擴(kuò)散，形合，形成電流BI，BE成發(fā)射極多數(shù)擴(kuò)散到集電結(jié)。電流IE。8ICBO：發(fā)射極開路時(shí)集電結(jié)反向飽和電流ICEO：基極開路時(shí)集電極與發(fā)射極在VCC反偏作用下的電流，稱為穿透電流。分析時(shí)可忽略，但可反映BJT的質(zhì)量。I=I+I?ICCECBOCEC集電結(jié)反偏，有從基區(qū)擴(kuò)散少子形成的反向I來的電子作ICBOCEN電流ICBO。B為集電結(jié)的P少子，E漂移C進(jìn)入集電結(jié)IBEN而被收集，RB形成I。CEEIEEB9I=I+I?ICCECBOCECIB=IBE-ICBO?IBEIC

5、BOICENBPECIBIBENRBEIEEB102.電流分配關(guān)系忽略對(duì)極間電流影響較小的電子和空穴運(yùn)動(dòng)形成的電流，BJT中電流關(guān)系為：IE=IC+IB3.BJT電流放大系數(shù)共射極直流電流放大系數(shù):|?≈IC/IB∴IE≈(1+|?)IB共射極交流電流放大系數(shù):|?≈△iC/△iB|?≈|?，|?由BJT制造時(shí)材料摻雜濃度決定。11三.特性曲線ICmAIBRCmAECRVVUBUBECE輸入回路輸出回路EB實(shí)驗(yàn)線路121.輸入特性UCE=0.5VUCE=0VI(mA)BUCE31V8060工作壓降

6、：硅管死區(qū)電40UBE?0.6~0.7V,鍺管壓，硅管UBE?0.2~0.4V。0.5V，鍺20管0.2V。U(V)BE0.40.8132.輸出特性當(dāng)U大于一I(mA)CEC此區(qū)域滿定的10數(shù)0m值A(chǔ)時(shí)，4I只與I有關(guān)，足I=ICBCB3IC=8I0Bm。A稱為線性區(qū)（放大60mA區(qū)）。240mA120mAI=0B36912U(V)CE14I(mA)C此區(qū)域中UC1E0<0UmBAE,4集電結(jié)正偏，3IB>IC，UCE≤800m.A3V稱為飽和區(qū)。60mA240mA120mAI=0B3691

7、2U(V)CE15I(mA)C此1區(qū)00域m中A:4I=0,I=I,BCCEO80mA3U<死區(qū)電BE壓，60稱mA為截2止區(qū)。40mA120mAI=0B36912U(V)CE16輸出特性三個(gè)區(qū)域的特點(diǎn):(1)放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。即：IC=IB,且DIC=DIB(2)飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)正偏。即：UCEIC，UCE≤0.3V(3)截止區(qū)：UBE<死區(qū)電壓，IB=0，IC=ICEO?017電路共基極直流電流放大系數(shù):|á≈IC/IE∵IE=IC+IB=IC/|

8、á∴IC/IB=|á/（1-|á）=|?或|á=|?/(1+|?)共基極交流電流放大系數(shù):|á≈△iC/△I且|á≈|á18對(duì)共集電極電路有IE≈|?IB+IB=(1+|?)IB故共集電極電路又稱為電流放大器或電壓跟隨器。19四.BJT的主要參數(shù)1.電流放大系數(shù)a)對(duì)共射極電路接法:β≈IC/IB≈△iC/△iB≈β實(shí)際電路使用時(shí)一般采用β=30~80的BJT作為放大管。b)對(duì)共基極電路接法:α≈IC/IE≈△iC/△iE≈α202.極間反向電流a)C-B極反向飽和電流ICBO硅管