半导体三极管

半导体三极管，整理了结构、伏安特性、放大电路的知识，用思维导图整理，简单易懂方便记忆。

半导体三极管

• 结构
  • 分类
    • 按频率
      • 低频
      • 高频
    • 按结构
      • NPN型:Uc>Ub>Ue
      • PNP型:Ue>Ub>Uc
      • Uc:集电极;Ub:基区;Ue:发射极
    • 按材料
      • 锗管
      • 硅管
    • 按功率
      • 小，中，大
    • 特点
      • 基区薄，掺杂浓度低
      • 发射区的杂质浓度很高
      • 集电结比发射结厚
  • 工作条件
    • 内部条件：发射区掺杂高，基区掺杂低且薄，集电结厚
    • 外部条件：发射结正偏，集电结反偏
  • 三级电流
    • 形成：IE:多数载流子向基区扩散 IB:自由电子在基区与空穴复合 IC:集电区收集的自由电子
    • 关系
      • 主要关系
        • IE=IB+IC
        • IE>IC,IC>IB,IE>IB
      • IC与IB的关系：β=IC/IB,β共发射极直流放大系数
      • IC与IE关系：α=IC/IE,α为共基级电流放大系数
• 伏安特性
  • 伏安特性曲线
    • 输入
      • 当Uce<1V时：发射结正偏、集电结正偏
      • 当UcE≥1V时：发射结正偏、集电结反偏
    • 输出
      • 放大区
        • 条件：发射结正偏，集电结反偏
        • 特点：
          • 基极控制集电集, IC=βIB
          • 硅管0.7V;锗管0.3V
      • 截止区
        • 条件：发射结反偏，集电结反偏
        • 特点：
          • 基级电流IB=0，集电极IC小, IC≈IE≈0
          • 集电极和发射极相当于断开
      • 饱和区
        • 条件：发射结正偏，集电结正偏
        • 特点：
          • Uce增，Ic升
          • 饱和电压：硅Uces=0.3V，锗Uces=0.1V
          • 发射结正偏：硅0.7V，锗0.3V
• 放大电路
  • 基本原理
    • 本质：直流电源的能量转交流信号的能量
    • 定义：能够放大微弱信号的模拟电路
    • 分类
      • 按信号强弱
        • 电压放大电路
        • 功率放大电路
      • 按信号频率
        • 直流放大电路
        • 低频放大电路
        • 高频放大电路
      • 按使用器件
        • 电子管放大电路
        • 晶体管放大电路
        • 场效应管放大电路
        • 集成运算放大电路
    • 性能
      • 放大倍数A
        • 电压：Au=uo/ui
        • 电流：Ai=io/ii
        • 功率：Ap=Po/Pi
      • 输入电阻Ri 定义：输入端看向输出端
      • 输出电阻Ro 定义：输出端看向输入端
      • 放大电路的等效电阻
      • 失真
        • 非线性
          • 截止失真：导致输出波形顶部失真
          • 饱和失真：导致输出波形底部失真
        • 频率失真：电容很电感不同频率造成
    • 组成原理
      • 直流电路
        • 放大信号提供能量
        • 三极管处于放大状态
      • 耦合电容
        • 输入信号能加到三极管的发射结
        • 放大的信号有效的输给负载
      • 规定
        • 直流分量:用lb、 lc、Ube丶Uce
        • 交流分量的瞬吋値:用ip丶 ic、 ube丶uce
        • 交流分量的有效値:用Ib、lc、Ube、 Uce
        • 总量変化 :用ib、ic丶UBE丶UcE
    • 直流通路：交流信号源置零，电容对直流开路
    • 交流通路：直流电压源置零；耦合电容视为短路
  • 分析
    • 静态分析
      • 估算法 直流负载线方程：
        • Ucc=IbqRb+Ubeq
        • Uce=Vcc-IcRc
      • 作图法
        • 根据方程作曲线
        • 作出输出直流负载线
        • 找到输出曲线的Q点
          • Rb对Q的影响：Ibq=（Ucc-Ube）/Rb
          • Rc对Q的影响：Uce=Ucc-IcRc
          • Vcc对Q的影响：平行原位置上下移动
    • 动态波形分析：ic=Icq+ic， Uce=Uceq+Uce