模拟电子线路第三章：半导体三极管解析

"模电第3章PPT是由杨凌教授编著，机械工业出版社出版的模拟电子线路课程教学资料，主要涵盖了半导体三极管及其基本放大电路的相关知识。" 在《模拟电子线路》第3章中，我们重点讨论的是半导体三极管，特别是双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）。这一章首先介绍了半导体三极管的诞生背景，1947年由William B. Shockley、John Bardeen和Walter H. Brattain在贝尔实验室发明了世界上第一只半导体放大器件——晶体管，开启了电子技术的新纪元。 接着，章节详细阐述了双极型晶体管的结构、分类和符号。双极型晶体管通常分为NPN型和PNP型，其中NPN型三极管的结构包括发射区、基区和集电区，每个区域的掺杂浓度不同，如图3.1所示。基区非常薄且掺杂轻，发射区则重掺杂，集电区面积较大，掺杂程度相对较轻。这些结构特性使得BJT能够实现信号放大。 BJT的工作原理关键在于其内部载流子的传输过程。当发射结正向偏置，集电结反向偏置时，BJT才能发挥放大作用。发射区发射电子形成射极电流IE，电子在基区复合产生基极电流IB，而集电区收集电子形成集电极电流IC。根据电流分配关系，可以得出电流放大系数β（或α）的相关公式，如式(3—1)至(3—3)所示，表明集电极电流IC是基极电流IB的β倍，而发射极电流IE大约是基极电流的(1+β)倍。 此外，章节还提及了BJT的外部电路配置，例如偏置电路，以及BJT在不同偏置状态下的电流分布，如图3.3所示。通过分析这些电流关系，读者可以深入理解BJT如何在实际电路中实现信号放大和控制。 这一章深入浅出地讲解了BJT的基础知识，包括结构、工作原理和放大效应，为后续学习更复杂的放大电路和集成电路打下了坚实的基础。对于学习模拟电子技术的学生和工程师来说，这部分内容至关重要。