2.共发射极: 由于lE=l3+将其代入(P44.1)式得 十 令β=α/(1-a)和 CEO CBO /(1-0) 则得IC=βI3+(1+β)IcBo=βIB+lcEo (P45.1) 上式反映了共发射极连接时,输出电流I受输入电流l控制的传输 方程,β称为共发射极电流放大倍数,其值大于1,Ico是基极 开路(IB=0)时的集电极电流,称为穿透电流。通常LCgo很小 式(P451)可简化为c≈阝IB
IC 1 IB 十 1 1 ICBO 2. 共发射极: 由于IE = IB十IC 将其代入( P44. 1)式得 令 = /(1- ) 和 ICEO=ICBO /(1- ) 则得 IC = IB+(1+ ) ICBO = IB+ ICEO ------------(P45.1) 上式反映了共发射极连接时,输出电流IC受输入电流IB控制的传输 方程, 称为共发射极电流放大倍数,其值大于1, ICEO是 基极 开路( IB =0) 时的集电极电流,称为穿透电流。通常ICEO很小 , 式(P45.1)可简化 为 IC IB
3.共集电极: 将Ic=LE-l3代入式(P45.1)得 (1+β)lB CEO (1+β)IB 上式反映了共集电极连接时,输出电流I受输入 电流I控制的传输方程。 4.β和ICo的物理意义: 根据式(P45.1)可得:βB+ +lEN-ICNI IEN ICN 正向传输电流 表示集电极电流受基 基区复合电流 极电流控制得能力 β远大于1(αx=0.99,β=99),说明在共发射极连接时,三极管具 有电流放大作用,但该参数离散性较大。再看ICco它是基极 开路(lB=0)时的集电极电流,当基极开路时,发射结仍然正偏, 集电结仍然反偏,通过集电结电流B0必然通过发射结,(IB中的 正向受控部分lEp+-LcN=IcBo),其值被放大了β倍,这样通过 集电结电流为Co=(1+β)IcBo,其值远大于ICBo
3. 共集电极: 将 IC = IE –IB 代入式(P45.1)得 IE =(1+ )IB +ICEO (1+ ) IB 上式反映了共集电极连接时,输出电流IE受输入 电流IB控制的传输方程。 4. 和ICEO的物理意义: 根据式(P45.1)可得: 远大于1( =0.99, =99), 说明在共发射极连接时,三极管具 有电流放大作用,但该参数离散性较大。再看ICEO 它是 基极 开路( IB =0)时的集电极电流,当基极开路时,发 射结仍然正偏, 集电结仍然反偏,通过集电结电流ICBO必然通过发射结, (IB 中的 正向受控部分IEP+IEN – ICN1 = ICBO ),其值被放大了倍,这样通过 集电结电流为ICEO = (1+ ) ICBO ,其值远大于ICBO IC – ICBO IB + ICBO ICN1 IEP+IEN – ICN1 ICN1 IEN – ICN1 正向传输电流 基区复合电流 IC IB 表示集电极电流受基 极电流控制得能力 =
三、晶体三极管模型: 有数学模型、简化电路模型、通用模型、小信号(交流)模型 伏安特性曲线模型,本节先讲前两种。 1.数学模型(指数模型):三极管工作在放大模式下,三个极的 电流大小受正偏电压Vg的控制,而各电流之间的关系是线性的 由上述电流传输方程可见),通过三极管发射结的伏安关系 可得:l= FEBSIEXP(VB/Vr)-1]l≈ IEBSEXP(VB/Vr)(P46-1 上式中E为发射结的反向饱和电流,其详细推导见教材第三版。 由传输方程得lc≈aLE= a IEDsEXP(VB/Vr) (P46-2) ISEXP (VBE/VT B≈LE/(1+β)≈LC/β LS EXP VBE 2.简化电路模型:三极管发射结相当于一个正偏二极管,集电结 相当于一个受控电流源(受发射结正偏电压)控制,而发射结 正偏电压决定I和I得大小,故受控电流源也可看成是受I或B 控制的由滀控制由滀順甘篙由胶精刑加
三、晶体三极管模型: 有数学模型、简化电路模型、通用模型、小信号(交流)模型、 伏安特性曲线模型,本节先讲前两种。 1. 数学模型(指数模型):三极管工作在放大模式下,三个极的 电流大小受正偏电压VBE的控制,而各电流之间的关系是线性的 (由上述电流传输方程可见),通过三极管发射结的伏安关系 可得: IE=IEBS[EXP(VBE/VT)-1] IEBSEXP(VBE/VT) (P46-1) 上式中IEBS为发射结的反向饱和电流,其详细推导见教材第三版。 由传输方程得IC IE = IEBSEXP(VBE/VT) ----------(P46-2) = ISEXP(VBE/VT) IB IE / (1+ ) IC / 2. 简化电路模型:三极管发射结相当于一个正偏二极管,集电结 相当于一个受控电流源(受发射结正偏电压)控制,而发射结 正偏电压决定IE和IB得大小,故受控电流源也可看成是受IE或IB 控制的电流控制电流源。其简 化电路模型如下: IS EXP(VBE/VT)
B lB BIE BIB E E (A) (B) 右边的(B)图是将二极管用其简化电路模型代替,并忽略正向 导通电阻另外需要强调的是β,cBo,Is,ⅤB(on)均是温度敏感 参数 每升高1C,△β/β增大(0.5-1) 每升高1C,VBE(on)减小(2-2.5)mV 每升高10C,LCBo增大一倍 具体计算结果参见教材P54例题
(A) (B) 右边的(B)图是将二极管用其简化电路模型代替,并忽略正向 导通电阻另外需要强调的是,ICBO,IS,VBE(on)均是温度敏感 参数。 每升高1 0C, / 增大(0.5--1)% 每升高1 0C, VBE(on)减小(2--2.5)mV 每升高100C , ICBO增大一倍 具体计算结果参见教材P54例题。 IB IC IB IC IB VBE(on) IB
22晶体三极管其他工作模式 三极管另外两种工作模式是饱和模式和截止模式 饱和模式:三极管的发射结和集电结均加正向电压,其内部载 流子运行过程简介如下: 正向传输过程:假设发射结正偏、集电结零偏,发射结产生的 正偏电流I经基区复合、传输、集电结漂移转化成集电极电 流 P N F RI R2
2.2 晶体三极管其他工作模式 三极管另外两种工作模式是饱和模式和截止模式。 一、饱和模式:三极管的发射结和集电结均加正向电压,其内部载 流子运行过程简介如下: 正向传输过程:假设发射结正偏、集电结零偏,发射结产生的 正偏电流IF经基区复合、传输、集电结漂移转化成集电极电 流F IF 。 N+ P N R1 R2 IF IB I IC E F IF