(模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)課件)5.半導(dǎo)體三極管04

(模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)課件)5.半導(dǎo)體三極管045.6FET和BJT及其基本放大電路性能的比較5.6.1FET和BJT重要特性的比較5.5.2FET和BJT放大電路性能的比較5.6.1FET和BJT重要特性的比較FET和BJT內(nèi)部都含有兩個(gè)PN結(jié)，外部都有3個(gè)電極。它們有如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

FETBJT

柵極g基極b

源極s發(fā)射極e

漏極d集電極c

5.6.1FET和BJT重要特性的比較雖然這兩類器件的工作原理不相同，但它們都可以利用兩個(gè)電極之間的電壓控制流過(guò)第三個(gè)電極的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入對(duì)輸出的控制。

MOS管：柵-源電壓vGS控制漏極iD

BJT：基-射極間電壓vBE控制集電極電流iC

在放大區(qū)域內(nèi)，MOS管的iD與vGS之間是平方律關(guān)系，而BJT的iC與vBE之間是指數(shù)關(guān)系。顯然，指數(shù)關(guān)系更加敏感，所以通常BJT管的跨導(dǎo)要大于MOS管的跨導(dǎo)。因MOS管的柵極電流iG=0，而BJT管的基極電流iB0，且電壓vBE首先影響iB（或iE），然后通過(guò)iB（或iE）實(shí)現(xiàn)對(duì)iE的控制，故常將BJT稱為電流控制器件，MOS管稱為電壓控制器件，以示兩者之差別。5.6.1FET和BJT重要特性的比較MOS管的跨導(dǎo)gm不僅與VGSQ和開啟（夾斷）電壓的差值（或IDQ）有關(guān)，而且還與其溝道的寬長(zhǎng)比W/L

有關(guān)。而BJT的gm

僅與ICQ有關(guān)。這兩類器件的輸出電阻ro都等于Early電壓VA與靜態(tài)電流（IDQ或ICQ）的比值。通常BJT的VA比MOS管的VA大。意味著BJT的輸出電阻ro

比MOS管的大。MOS管的Kn與BJT的或具有類似的性質(zhì)，即它們主要取決于管子的固有參數(shù)（如，尺寸、參雜濃度、載流子遷移率等），而與它們所在的電路無(wú)關(guān)。5.6.2FET和BJT放大電路性能的比較5.7多級(jí)放大電路5.7.1共射-共基放大電路5.7.2共集-共集放大電路5.7.3共源-共基放大電路5.7.1共集電極放大電路共射－共基放大電路5.7.1共集電極放大電路其中所以因?yàn)橐虼?/p>

組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級(jí)單管放大電路電壓增益的乘積。前一級(jí)的輸出電壓是后一級(jí)的輸入電壓，后一級(jí)的輸入電阻是前一級(jí)的負(fù)載電阻。電壓增益5.7.1共集電極放大電路輸入電阻Ri＝＝Rb||rbe1＝Rb11||Rb21||rbe1

輸出電阻Ro

Rc2

5.7.2共集-共集放大電路T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)NPN管(a)原理圖(b)交流通路5.7.2共集-共集放大電路1.復(fù)合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2

兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管5.7.2共集-共集放大電路1.復(fù)合管的主要特性PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe＝rbe15.7.2共集-共集放大電路2.共集共集放大電路的Av、Ri

、Ro

式中≈12rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2RL＝Re||RL

Ri＝Rb||[rbe＋(1＋)RL]

5.7.3共源-共基放大電路所以

5.8光電三極管1.工作原理三個(gè)區(qū)域兩個(gè)PN結(jié)，多數(shù)情況下基區(qū)沒(méi)有引出電極

當(dāng)光線通過(guò)管殼上的通光窗口照射到集電結(jié)的耗盡區(qū)時(shí)，可以激發(fā)出更多的少數(shù)載流子——電子-空穴對(duì)，電子和空穴在電場(chǎng)力作用下分別向集電區(qū)和基區(qū)漂移，形成光生電流IphN和IphP。5.8光電三極管1.工作原理

構(gòu)成IphP的空穴在基區(qū)與發(fā)射區(qū)擴(kuò)散到基區(qū)的電子復(fù)合，形成相當(dāng)于普通三極管中的基極電流。

若三極管的電流放大系數(shù)為，則有IE=IEN=ICN+IBN=IphP+IphP=(

+1)IphP和

IC=ICN+IphN