回到目录 1. 四种BJT模型概述 对BJT晶体管建模的基本思路就是,用电路原理中的五大基本元件(电阻.电容.电感.电源.受控源)构建一个电路,使其在一定工作条件下能等效非线性半导体器件的实际工作.一旦确定了交流等效电路,电路中的BJT就可以用这个等效电路来替代,然后用基本的电路计算方程,就可以大致计算出电路中需要确定的电压.电流等物理量. 在一般的模电教材中,常会提到以下4种BJT晶体管的模型:混合π模型.re模型.混合等效模型.简化混合等效模型.这么多模型一起拿出来,很容易把人搞晕.其实,所…

回到目录 BJT晶体管的交流分析(也叫小信号分析)是模拟电路中的一个难点,也可以说是模电中的一个分水岭.如果你能够把BJT交流分析的原理全都搞懂,那之后的学习就是一马平川了.后面的大部分内容,诸如:场效应管.运放分析.功率放大器等等,基本上已经没有什么可以再难得倒你了.甚至可以说,市面上一般的模拟电路,你都已经具备了可以分析它们的能力.(再往后一个难点是频率分析,这个我们后面再讲) 反之,如果你经过一番努力,还是不能掌握BJT的交流分析要领,那基本上就此收手吧,可能你真的不是搞模拟这块料.专心去…

回到目录 BJT晶体管可以实现逻辑门,事实上,在场效应管被发明用于集成电路以前,各种逻辑门芯片中的电路就是用BJT晶体管来实现的.最早人们使用二极管与BJT组合来实现逻辑门,这个称为二极管-晶体管逻辑(Diode-Transistor Logic),简称DTL:后来改进为全部用BJT晶体管来实现逻辑门,这个称为晶体管-晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic),简称TTL.早期广为人知的TTL电平,就是基于这种用BJT晶体管实现的逻辑门.TTL的优点是响应速度比较快,缺…

回到目录 1.   名称由来 BJT的全称是双极性结型晶体管(Bipolar Junction Transistor),国内俗称三极管.其实,在英语中,三极管(triode)特指以前的真空电子管形式的三极管,而不是我们现在普遍使用的半导体三极管."tri-"的意思是"三","ode"的意思是"极",当年的电子管一般都封装在一个圆柱形的真空玻璃管中,所以中文翻译在后面加了个"管". 早在二战以前,电子技术和电…

回到目录 1. 恒流源 (1)简易恒流源 用BJT晶体管可以构造一个简易的恒流源,实现电路如下: 图3-11.01 前面我们在射极放大电路的分压偏置时讲过,分压偏置具有非常好的稳定性,几乎不受晶体管的β参数偏移的影响,因此可以用这个分压偏置电路来实现恒流源.其电路计算方法与分压偏置也是类似的: 基极电压VB为: 发射极电压VE为: 最终输出电流为: 当然,这个恒流源假设BJT晶体管工作在正常的放大区内,所以负载的阻值RL不能太大,否则RL上会产生过大的压降,迫使VCE变小直至小于VCEsat而进…

回到目录 和前面介绍二极管的PN结的工作原理一样,BJT的量子级工作机制也非常复杂,一般教科书上为了帮助学习者能快速理解,也都是用一种简化模型的方法来介绍BJT的工作机理,一般只需大致了解即可.只要记住关键的一点:BJT本质上是一种流控电流源(CCCS).它可以用一个较小的基极电流控制一个较大的集电极电流.与此类似的,晚几年发明的场效应管(FET)是一种压控电流源(VCCS),它用一个较小的电压来控制一个较大的电流. 1.   BJT的结构 BJT由三层掺杂半导体构成,下面是npn型和pnp型B…

回到目录 本小节我们以2N4123通用型BJT硅基晶体管为例,来介绍如何阅读BJT的数据规格书,点此链接可以阅读和下载2N4123的数据规格书. 1. 总体性能 打开datasheet后,首先看标题: 图3-8.01 可以看到,这是2N4123.2N4124共用的一个datasheet,而且是通用型NPN硅基三极管.然后在在第一页的右侧,厂家给出了管脚识别方法和管体上的文字标记含义: 图3-8.02 在第一页的主体篇幅,数据规格书列出了这个BJT晶体管的所有极限性能,好让使用者先对这个器件有一个…

回到目录 1. 基本用法 用BJT晶体管实现开关功能是经常会用到的实用电路.和逻辑门电路类似,当BJT用于开关电路时,也只工作于饱和区和截止区. 开关功能的实现电路如下图所示,负载可以是发光二极管.电动机等等. 图3-10.01 开关电路的工作原理如下: • 当vi输入0V时,晶体管截止,负载RL上没有电流通过: • 当vi输入高电平时(一般可等于VCC,也可以定义其他电平值),晶体管导通且进入饱和状态,负载RL上有电流通过,并且负载上的电压约等于VCC-VCEsat. 开关电路的RB值的设计思…

回到目录 1.   掺杂半导体 上面我们分析了本征半导体的导电情况,但由于本征半导体的导电能力很低,没什么太大用处.所以,一般我们会对本征半导体材料进行掺杂,即使只添加了千分之一的杂质,也足以改变半导体材料的导电特性.通过加入不同特性的掺杂的元素,可以做出两种不同性质的半导体材料:n型半导体材料和 p型半导体材料,下面分别予以介绍. (1) n型半导体 n型半导体材料是通过对本征半导体掺入有5个价电子的元素得到的,常见的5价元素有:锑(Sb).砷(As).磷(P),下面以锑作为掺杂元素.硅作为本…

<虚短 & 虚断> 运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点.遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然 后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了! 虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍…