双极型晶体管与基本放大电路解析

"Chapter3_1双极型晶体管及其基本放大电路课件.pdf" 本章节主要讲解了双极型晶体管（BJT）以及基于它们的基本放大电路。双极型晶体管，也称为半导体三极管，分为NPN型和PNP型两种。课程内容包括了晶体管的结构、工作原理、Ebers-Moll数学模型、静态工作伏安特性曲线以及主要参数。 首先，双极型晶体管由三个区域组成：发射区、基区和集电区，分别对应发射极e、基极b和集电极c。NPN型和PNP型的区别在于P型和N型半导体的排列顺序。在NPN型中，发射区和集电区之间是N型半导体，而在PNP型中则相反。晶体管的两个PN结分别为发射结和集电结，其工作状态受外部电源极性和内部结构影响。 晶体管的电流放大原理主要依赖于发射区的高掺杂、基区的薄层和低掺杂以及集电结的大面积。当发射结正向偏置，集电结反向偏置时，晶体管处于放大状态。在这种状态下，基极电流iB能够控制较大的集电极电流iC和发射极电流iE，实现电流放大。 接着，课程介绍了BJT基本放大电路的直流分析方法，这是理解放大器工作特性的基础。通过分析静态工作点，可以确定电路在无信号输入时的工作状态，如基极电压、集电极电压和电流等。 随后，BJT基本放大电路的交流分析方法探讨了在交流信号作用下，放大器如何改变输入信号的幅度和相位。这涉及到频率响应、增益、输入电阻、输出电阻等关键参数。 在讨论了单管放大器的基础上，课程进一步涵盖了三种组态放大器（共射、共基、共集）的中频特性。每种配置都有其独特的优点和应用场景，如共射放大器适合电压放大，共基放大器具有较高的输入阻抗，而共集放大器则提供了较高的输出阻抗和电流增益。 此外，单级共发放大器的频率特性分析了放大器在不同频率下的表现，包括截止频率和增益带宽积等概念。最后，多级放大电路的介绍涉及了级联放大器的设计，如何通过多个单级放大器组合以提高整体性能。 该课程全面深入地阐述了双极型晶体管的物理机制和基本放大电路的分析方法，对于理解和设计模拟电路具有重要意义。学习者将能够掌握晶体管的运作原理，以及如何利用它们构建高效、稳定的放大系统。