晶体三极管(三极管及其应用)

Posted 2023-05-29

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晶体三极管(三极管及其应用)

1、三极管的概述

（1）晶体三极管中有两种带有不同极性电荷的载流子参与导电，故称之为双极型晶体管（BJT），又称为半导体三极管，简称晶体管或三极管。

（2）根据不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就构成了晶体管，如下图所示：

根据三极管的构造可知，三极管分为NPN型和PNP型，符号如上图所示。

（3）三极管导通的条件是：发射结加正向电压，集电结加反向电压，即发射结正偏，集电结反偏。

（4）三极管输出特性曲线如下图所示，三极管输出特性曲线分为三个区，放大区，饱和区和截止区，截止区的特征是发射结电压小于开启电压且集电结反偏；放大区的特征是发射结电压大于开启电压且集电结反偏；饱和区的特征是发射结与集电结均正偏。在模拟电路中，三极管一般处于放大状态。

2、基本共射放大电路

（1）上图所示的电路是基本共射极放大电路，晶体管T起放大作用，输入信号为正弦信号，由于该电路是依据晶体管工作在放大状态，故该电路称为原理性电路，区别于实际电路，共射放大电路的分析主要是静态分析和动态分析，其中静态分析是分析电路的静态工作点，动态分析是当输入为交流信号时，主要分析电路的放大倍数，输入电阻和输出电阻。由于三极管的放大倍数一般是已知的，故静态工作点的表达式是

对于放大电路最基本的要求即不失真且能够放大，静态工作点又称为Q点，用于搭建三极管处在放大区的条件和保证放大电路不产生失真。只有保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态，输出电压才不会失真。

（2）为了方便分析放大电路的参数，需要绘制直流通路和交流通路，其中直流通路是在直流信号输入时的电路，交流通路则是在交流信号输入时的电路，在分析电路时，应该遵循先静态后动态的顺序进行。

（3）晶体管的等效电路模型：在电路分析时，有时候需要将三极管等效为h参数等效模型。如下图所示：

3、基本共集电极放大电路

4、基本共基极放大电路

根据上述分析可知，共基极放大电路的输入电阻较共射极放大电路小，输出电阻与共射极放大电路相当，由于共基极放大电路最大的优点是频带宽，因而常用于无线电通信等方面。

5、总结

（1）共射极电路：既能放大电压也能放大电流，输入电阻居三种电路之中，输出电阻较大，频带窄，常作为低频电压放大电路的单元电路；

（2）共集极电路：只能放大电流不能放大电压，输入电阻最大，输出电阻最小，具有电压跟随的特点，常用于电压放大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中常采用这种形式输出；

（3）共基极电路：只能放大电压不能放大电流，具有电流跟随的特点，输入电阻小，输出电阻与电压放大倍数与共射极电路相当，是三种接法中高频特性最好的电路，常作为宽频带放大电路。

6、三种接法的电路仿真效果