• 晶体管的三种基本应用电路

1）共基极电路（图13a）2）共发射极电路（图13b）

3）共集电极电路（图13c）

图13a 共基极电路图13b 共发射极电路

图13C 共集电极电路 

• 晶体管正常工作的必要条件——

●发射结正向偏置（输入阻抗Ri小、有注入），

集电结反向偏置（输出阻抗Ro大、能收集电子）。

●　基区宽度很小。

●　发射区浓度比基区浓度高得多。

• 晶体管内部载流子的输运过程

以NPN晶体管，共发射极电路工作为例，加以说明。（见图14）

●发射区：在正向偏压下，大量的电子向基区注入（Ine）——进入基区后，小部分与基区空穴复合（Ir）——大部分扩散运动到达集电结，在反向电压的吸引下，被收集到集电区（Inc）。

●基区：在正向偏压下，一部分空穴向发射区注入(Ipe)，一部分空穴与注入基区的电子复合（Ir），另外，有少量的少数载流子——电子在反向偏压作用下漂移运动进入集电区（-ICBO）。

●集电区：在反向偏压作用下，把到达集电结的电子收集到集电区（Inc）；同时，有少量的少数载流子——空穴漂移运动进入基区（ICBO）。

这样，形成了：

IE = IB+ IC

IB = Ipe + Ir -ICBO

IC = Inc + ICBO =（Ine – Ir）+ ICBO

IE = Ine + Ipe

请注意：

1）由于晶体管的发射区浓度比基区浓度高得多，因此，Ine 》Ipe。

2）由于晶体管的基区宽度很小，远小于电子的扩散长度，因此，复合电流很小，Ir《 Inc。

3）晶体管集电极的反向漏电流ICBO是很小的。

4）综合以上三点，就可以得到：

●IC＜IE，但非常接近于IE

●IB《 IC

●当输入回路产生较小的电流变化△IB时，就会引起输出回路较大的电流变化△IC。

图14晶体管内部载流子的输运过程

4 晶体管的放大作用

1）共发射极电路——有电流放大、电压放大和功率放大作用。

hFE=IC/IB , GV=RL/Ri,GP=RL/Ri( 三个均为远大于1的数 )。

2）共基极电路——有电压放大和功率放大作用，没有电流放大作用。

α= IC / IE＜1，但仍有GV=RL/Ri ,GP=RL/Ri 。

3）NPN晶体管共发射极电路放大原理图（图15）

图15NPN晶体管共发射极电路放大原理图

4）共发射极电流放大系数

交流放大系数β= △IC / △IB

直流放大系数hFE = IC / IB

5) 如何提高晶体管的电流放大系数

要提高电流放大系数，必须：

●　提高发射效率——即要提高注入到基区的电子电流（Ine）在总的发射极电流（IE）中的比例（也就是要减少从基区向发射区注入的空穴电流Ipe）——必须提高发射区杂质浓度与基区杂质浓度之比。（工艺中要调节好基区和发射区的浓度）

●减少电子在基区的复合

——必须减小基区宽度W（控制好两个结深Xjc、Xje ）。

——必须提高少数载流子的寿命（材料完整性要好，工艺中要尽量减少产

生二次缺陷和金属离子沾污。）

1-4-3晶体管的特性曲线

1 共发射极输出特性曲线

在特性曲线中可以看出：

• 当IB=0时， IC≠0（= ICEO）
• 当IB=IB1时，IC=βIB1 + ICEO
• 对于某一IB=IBi，当VCE=0时，IC=0。当VCE电压开始增加时，集电极电流急剧增大，当VCE电压增大到一定数值后，IC开始转向稳定。这一段IC增大的快慢程度，反映了晶体管饱和压降的大小。
• 输出特性曲线的三个工作区（见图17）

可划分为三个工作区： 1）放大区2）饱和区3）截止区