1. BJT基础回顾：双极型晶体管结构、符号与放大原理
1.1 双极型晶体管（BJT）的基本结构
双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor, BJT）是一种由三个掺杂区域构成的三端有源半导体器件。根据掺杂类型的不同，BJT分为NPN型和PNP型两种。三个区域分别称为发射极（Emitter, E）、基极（Base, B）和集电极（Collector, C）。
在NPN型BJT中，发射区和集电区为N型掺杂，基区为P型掺杂；PNP型则相反。基区通常做得很薄（亚微米至微米量级），且掺杂浓度远低于发射区，这是实现电流放大的关键物理基础。
1.2 NPN与PNP符号及电流方向
电路符号中，发射极箭头方向代表正向电流方向（从P指向N）。NPN管的箭头从基极指向发射极（向外），PNP管的箭头从发射极指向基极（向内）。这一箭头方向与发射结正向偏置时的空穴或电子注入方向一致。
| 参数 | NPN型 | PNP型 |
|---|---|---|
| 符号 | 基极箭头向外（E→） | 基极箭头向内（←E） |
| 发射极电流 IE | 流出发射极 | 流入发射极 |
| 集电极电流 IC | 流入集电极 | 流出集电极 |
| 基极电流 IB | 流入基极 | 流出基极 |
| 有源区偏置 | VBE > 0, VCE > 0 | VEB > 0, VEC > 0 |
1.3 电流放大原理
BJT的核心功能是电流放大。以NPN管为例，当发射结（EB结）正向偏置、集电结（CB结）反向偏置时（有源区工作模式），发射区的大量电子注入基区，由于基区很薄且掺杂浓度低，大部分电子扩散通过基区到达集电结耗尽区边界，被集电结电场扫入集电区，形成集电极电流 IC。只有少量电子在基区与空穴复合，形成基极电流 IB。
因此，基极电流的微小变化可以控制集电极电流的大幅变化，实现电流放大。两个关键的直流电流增益参数为：
- 共基极电流增益 α：α = IC / IE，典型值 0.95 ~ 0.999
- 共发射极电流增益 β：β = IC / IB，典型值 20 ~ 1000
两者关系：β = α / (1 - α)，α = β / (β + 1)。
1.4 共基极与共发射极组态
BJT在放大电路中可构成三种基本组态：共基极（Common Base, CB）、共发射极（Common Emitter, CE）和共集电极（Common Collector, CC）。本课程重点回顾前两种最常用的组态。
1.4.1 共基极组态（CB）
- 输入/输出端： 发射极输入，集电极输出，基极交流接地（公共端）。
- 电流增益： α ≈ 1（小于1但接近1），无电流放大能力。
- 电压增益： 高（输出阻抗高，输入阻抗低）。
- 应用： 高频放大器、电流缓冲器。
1.4.2 共发射极组态（CE）
- 输入/输出端： 基极输入，集电极输出，发射极交流接地（公共端）。
- 电流增益： β 很大（20 ~ 1000），具有显著的电流放大能力。
- 电压增益： 高（输入阻抗中等，输出阻抗较高）。
- 应用： 最常用的放大组态，适用于电压和电流放大。
| 特性参数 | 共基极 (CB) | 共发射极 (CE) |
|---|---|---|
| 输入阻抗 | 低（几十 Ω） | 中等（几百 Ω ~ 几 kΩ） |
| 输出阻抗 | 高（几百 kΩ） | 较高（几十 kΩ） |
| 电流增益 | α ≈ 1 | β = α/(1-α) 很大 |
| 电压增益 | 高 | 高 |
| 功率增益 | 中等 | 很高 |
| 带宽 | 最宽（高频特性好） | 较窄（米勒效应限制） |
| 输入/输出相位 | 同相 | 反相（180°） |
1.5 本节小结
本节回顾了BJT的基础知识：双极型晶体管由发射区、基区和集电区三个掺杂区域构成，分为NPN和PNP两种类型。电流放大原理基于发射区高浓度载流子注入、基区薄层扩散与集电结耗尽区收集的物理过程。共基极组态（CB）以基极为公共端，电流增益α≈1，高频性能优异；共发射极组态（CE）以发射极为公共端，电流增益β很大，是最通用的放大组态。理解这些基础概念是后续分析发射极注入效率、能带图以及提取器件物理参数的前提。