双极性晶体管的结构及类型.ppt

双极性晶体管，简称BJT（Bipolar Junction Transistor），是一种电子器件，具有两种类型的结构：NPN型和PNP型。这种晶体管的结构由三个区组成——发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。在NPN型中，中间的基极为N型半导体，两侧分别为P型半导体；而在PNP型中，基极为P型，两侧为N型。晶体管的工作基于两种载流子——自由电子和空穴的运动。 1. 结构特点： - 基区很薄，且掺杂浓度较低，这使得基区能够快速地传递和控制电流。 - 发射区的掺杂浓度远高于基区和集电区，因此能大量发射载流子。 - 集电结的结面积较大，以便有效地收集从发射区流过来的载流子。 2. 电流放大作用： - 外部工作条件：发射结需正偏置，集电结需反偏置。对于NPN型，VC> VB> VE；对于PNP型，VE> VB> VC。 - 内部载流子运动：发射区释放载流子，基区控制并传递这些载流子，集电区则收集它们。 - 电流分配关系：IC= InC+ ICBO，IB= IB’ - ICBO，IE=IB+ IC。其中，IE、IB和IC分别代表总电流、基极电流和集电极电流，而ICBO和ICEO是反向饱和电流。 3. 晶体管的共射特性曲线： - 输入特性曲线（iB=f(vBE)，vCE=const）随着vBE的增加，IB增加，直至饱和。 - 输出特性曲线分为截止区、放大区和饱和区。截止区，vBE小于死区电压，iC接近零；放大区，vBE正偏，vCE反偏，iC与vCE基本平行；饱和区，vCE正偏或反偏电压很小，iC受vCE控制。 4. 主要参数： - 直流参数包括共射直流电流放大系数 (IC/IB) 和极间反向电流（如ICBO和ICEO）。 - 交流参数如共射交流电流放大系数，以及不同配置下的电流放大系数。 - 极限参数包括最大允许电流ICM，最大集电极耗散功率PCM，以及反向击穿电压V(BR)CBO、V(BR)EBO和V(BR)CEO。 5. 温度影响： - 温度升高会增加ICBO，对硅管影响较小，对锗管影响较大。 - VBE随温度升高而减小，具有负的温度系数，影响输入特性。 双极性晶体管因其电流放大功能在许多电子设备中发挥着关键作用，如放大器、开关和振荡器等。了解其结构、工作原理和参数对于设计和分析电路至关重要。在教学中，深入讲解这些知识点有助于学生掌握BJT的基础知识，并进一步探索更复杂的半导体器件。