三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用
三极管的电流分配和放大作用
三极管的电流分配和放大作用三极管是一种半导体器件，常用于放大电路中。
它由三个不同掺杂程度的半导体区域组成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
通过控制基极电流的大小，可以实现对集电极电流的放大。
三极管的电流分配是指输入电流和输出电流之间的关系。
根据三极管的结构特性，当电流通过基极-发射极（Base-Emitter）区域时，会存在由载流子（电子或空穴）组成的电流。
这些载流子会在基极和集电极之间形成一个电流放大作用。
具体来说，当基极电流增加时，由于三极管放大作用，集电极电流也会相应增加。
在晶体管功能电路中，晶体管很重要的一个应用是作为放大器。
三极管放大器是利用晶体管的放大作用来放大电流和电压的设备。
具体来说，当输入信号通过基极-发射极之间的电流控制之后，集电极电流会根据三极管的放大倍数（即集电极电流和基极电流的比值）进行放大。
通过适当的电路设计和控制，可以实现对输入信号的放大，从而使输出信号的幅度增大。
三极管放大器的工作过程可以通过分析基极电流和集电极电流之间的关系来理解。
基极电流通过三极管的放大作用进一步放大，形成集电极电流。
当输入信号的幅度较小时，三极管的放大倍数较高，集电极电流的变化较大，即可以实现较大幅度的电流放大。
然而，当输入信号的幅度较大时，三极管的放大倍数会减小，集电极电流的变化幅度也会减小，即电流放大效果会减弱。
这是因为三极管的电流放大作用是非线性的，随着基极电流的增大，其收敛变化趋势会逐渐平稳。
综上所述，三极管的电流分配和放大作用在电子领域有着重要的应用。
通过合理的电路设计和控制，可以实现对输入信号的放大，从而满足电子设备对信号放大的需求。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的电流分配和放大方式，以达到最佳的放大效果。
晶体三极管_结构及放大原理
晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管；在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。
一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就形成三极管。
2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型，基极为N的称为PNP型。
二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件：发射结正偏且集电结反偏。
发射结正偏：发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏：基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。
如果发射结正偏，集电结也正偏，出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区，同时集电区的载流子也漂移到基区。
1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏：发射区载流子向基区扩散，基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏，非平衡少子运动：从发射区过来的载流子到达基区后，称为非平衡少子(基区是P带正电，载流子是电子，所以是非平衡少子；基区空穴虽然是多子，但是数量比较少)，一方面与基区的空穴复合(少量)；另一方面，由于集电极反偏，会产生非平衡少子的漂移运动，非平衡少子从基区漂移到集电极，从而产生漂移电流。
由于集电极面积非常大，所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子，由于集电极反偏，所以对基区的非平衡少子有吸引，集电极带正电，非平衡少子带负电）
③集电极反偏，少子漂移电流：由于集电结反偏，处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区；集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数：放大系数：I c=(1+β)I B
2.交流放大系数：直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。
模拟电子技术三极管特性实验
实验:三极管特性验证三极管有电流放大作用，并且各级间电压与电流之间有一定的关系，而其关系可以用曲线表示，即输出特性曲线，本实验将对三极管的电流放大和输出曲线进行验证，以加深读者对三极管特性的理解。
1．实验目的（1）验证三极管电流分配关系 （2）验证三极管的输出特性曲线2．实训原理（1）三极管内部载流子的运动引出三极管各极电流的关系是 I C =I CN +I CBOI B =I BN -I CBO I E =I CN +I BN =I C +I B（2）三极管的输出特性曲线是指当IB 一定时，输出回路的IC 与UCE 之间的曲线关系，用函数表示为I C =f （U CE ）|I B=常数3．测试电路图（1）三极管电流分配关系实验：仿真实验电路图如图2-1：图2-1 仿真电路图I BI cI E用到的元器件如表2-2所示。
表2-2元器件表测试数据：表2-3 I B 、I C 、I E 测试数据数据分析：① 由表2-3可知：I E =I B +I C 。
满足基尔霍夫定律，即流进三极管的电流等于流出管子的电流。
② I C 与I B 的关系。
取表中第四列和第五列数据可得三极管的直流放大作用β=BC I I =05.03.11=226 三极管的交流放大作用β=0.03-0.049.68-11.3I I B C =∆∆=162 由此可见，当I B 有微弱变化时，I C 有较大的变化，这就是三极管的放大作用的实质----以小控制大，以弱控制强。
实验作业：①改变电阻R1、R2和滑动变阻器RP1的阻值，调整到I E =0，得出怎样的结论？如果调整到I B =0又会怎样呢？②测试电路是共射放大电路，如果用共基放大电路或共集放大电路作为测试电路电流分配关系是如何呢？（2）验证晶体管的输入特性曲线和输出特性曲线仿真电路图如图2-4用到的元器件如表2-5将“TRANSFER”仿真图表拖动到合适的地方。
选中电流探针，将其拖入到“TRANSFER”仿真图表中，双击“TRANSFER”仿真图表2-6 “TRANSFER”仿真图表参数表此实验中将参数设置成如图2-7图2-7 设置参数图参数设置完成后，点选Graph/Simulate（快捷键：空格）命令，开始仿真，得到如图2-4的输出特性仿真结果图。
三极管电流分配及放大作用
三极管电流分配及放大作用三极管是一种常用的电子元件，其应用广泛，尤其在放大电路中起到重要作用。
本文将详细介绍三极管的电流分配原理和放大作用。
一、三极管的电流分配原理三极管是由三个控制极、基极和集电极组成的。
其中，基极与集电极之间被夹在一个PN结的两侧，控制极与基极之间被夹在另一个PN结的两侧。
三极管的工作原理是通过控制极与基极之间的电流来控制集电极与发射极之间的电流。
在三极管的工作过程中，通常将三极管划分为三个工作区域：放大区、饱和区和截止区。
1.放大区：当控制极与基极之间的电压为正且适当大小时，控制极与基极间的PN结正向偏置，基极与发射极间的PN结反向偏置。
此时，少量的基极电流可以通过PN结进入发射极，并被集电极吸收。
由于发射极与基极之间的PN结反向偏置，使得发射极几乎无法吸收电子，因此整个三极管的电流主要通过控制极和集电极之间的PN结。
2.饱和区：当控制极与基极之间的电压增大到一定程度时，三极管进入饱和区。
此时，基极与发射极之间的PN结也开始反向偏置。
由于饱和区的电流增加，集电极的电流增大，从而增大了三极管的放大效果。
3.截止区：当在控制极与基极之间的电压为负时，三极管进入截止区。
此时，控制极与基极之间的PN结反向偏置增大，使得几乎没有电流通过。
根据以上原理，可以看出，三极管的电流分配是通过控制极与基极之间的电流来控制集电极与发射极之间的电流。
因此，在使用三极管时，需要合理控制控制极与基极之间的电压和电流，以实现合适的电流分配。
二、三极管的放大作用三极管在放大电路中常被用来放大电压或电流信号。
其放大作用主要有以下几个方面。
1.电压放大：由于输入信号的电压很小，不足以驱动负载电阻，因此需要通过放大器放大输入信号的电压。
三极管可以根据输入信号的电压变化，通过控制极与基极之间的电流分配，从而放大输出信号的电压。
2.电流放大：三极管的放大作用不仅限于电压，还可以放大电流信号。
当输入信号的电流很小，不足以驱动负载电阻时，可以通过三极管的电流放大作用，使得输出信号的电流增大。
三极管中的电流分配和放大作用
三极管中的电流分配和放大作用三极管是一种重要的电子元件，它具有电流分配和放大作用。
本文将从电流分配和放大作用两个方面来详细介绍三极管的工作原理和应用。
一、电流分配三极管中的电流分配是指输入电流通过三极管时，如何在各个极端分配电流。
三极管由三个区域组成，分别是发射极、基极和集电极。
其中，基极是控制区域，发射极是输入区域，集电极是输出区域。
在正常工作状态下，三极管的基极电流（IB）、发射极电流（IE）和集电极电流（IC）之间存在一定的关系。
根据三极管的工作原理，可以得出以下公式：IE = IB + IC其中，IE为发射极电流，IB为基极电流，IC为集电极电流。
这个公式表明，通过三极管的总电流是由基极电流和集电极电流之和组成的。
在三极管中，集电极电流是主要的输出电流，而发射极电流则是输入电流。
通过控制基极电流，可以间接地控制集电极电流，从而实现电流的分配。
二、放大作用三极管的另一个重要作用是放大信号。
当输入信号施加在三极管的基极上时，基极电流会发生变化。
由于集电极和发射极之间存在一定的电流放大倍数（β），所以集电极电流也会相应地发生变化。
三极管的放大作用可以用以下公式来描述：IC = β * IB其中，IC为集电极电流，IB为基极电流，β为电流放大倍数。
通过这个公式，可以看出当输入信号的变化较小时，集电极电流的变化会远远大于基极电流的变化，从而实现信号的放大。
这使得三极管可以用作放大器，将弱信号转化为强信号，以便于后续电路的处理。
三、三极管的应用由于三极管具有电流分配和放大作用，它在电子电路中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 放大器：三极管可以用作放大器，将弱信号放大为强信号。
例如，在音频放大器中，三极管可以将输入的微弱音频信号放大，使其能够驱动扬声器发出声音。
2. 开关：三极管可以用作开关，通过控制基极电流来控制集电极电流的开关状态。
当基极电流为零时，三极管处于截止状态，集电极电流为零。
模拟电路基础知识教程
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三极管的电流分配与放大作用
三极管的电流分配与放大作用三极管具有放大作用，必需做到以下几点：
1.结构上：
√放射区掺杂浓度高于集电区；
―使用时，放射极和集电极不能互换。
√基区较薄（只有几微米），掺入杂质浓度低。
√集电结的面积应很大。
2.电路中：√保证放射结加正向电压，集电结加反向电压。
为了说明三极管的电流安排与放大作用，我们先看下面的试验，试验电路如图所示。
电源UCC和UBB为满意“放射结加正向电压，集电结加反向电压”这两个外部放大条件而设置的。
试验时，我们转变电阻RB的大小，基极电流IB、集电极电流IC 以及放射极电流IE都会发生变换，详细数据见下表：
表1 试验数据
IB/mA 0
0.02
0.04
0.06
0.08
IC/mA
0.001
1.00
2.50
4.00
5.50
IE/mA
0.001
1.02
2.54
4.06
5.58
从表中数据我们可以得到这样几个结论：
① IE = IB + IC 满意基尔霍夫电流定律，可以把三极管看成一个广义结点。
② IB对IC具有掌握作用
由于IC是随IB的变化而变化的，而且两者之间在肯定范围内保持肯定的比例关系，体现了三极管对电流的掌握作用。
定义电流放大倍数：；
——直流电流放大系数（或倍数）；β——沟通电流放大系数。
一般在工程估算中，可以认为，两个可以混用。
电流放大系数反映了三极管的电流放大力量，或者说是IB对IC 的掌握力量。
IE = IB + IC =（1+β）IB。
三极管与电流的放大作用
三极管与电流的放大作用三极管作为一种电子器件，广泛应用于各种电子设备中，具有放大电流的作用。
下面将详细介绍三极管的工作原理和电流放大作用。
+---- Collector（集电极）Emitter（发射极）--- Base（基极）在三极管中，电流通过发射区到达基区，并且通过集电区流出。
当发射极、基极和集电极之间加上适当的偏置电压时，三极管可以实现电流放大功能。
三极管的工作原理可分为两种情况，即正向工作和反向截止。
首先是正向工作。
当发射极正极性（比基极高）时，电流将进入基极。
在基极中，只有一小部分电流直接流向集电极，大部分电流浸润进入基极-发射极连接中的有效空间。
感应发射极电流进一步减小了集电极电流。
由于飘逸电子集中的区域比发射区小，Emetitor-Collector空间相对更深艰难。
这样，通过发射区较少的电子，通过空间倍增，流向集电极。
这种流程不仅导致电流放大，而且还可以通过控制基区电流来控制集电极电流。
然后是反向截止。
当发射极负极性（比基极低）时，三极管处于截止状态，基极和发射极之间的结是正向偏置，所以只允许少量的电流流过。
集电电流也很小，导致电流放大无法实现。
三极管的电流放大作用体现在两个方面：1.当基极电流发生微弱变化时，三极管会将这种微弱变化放大到集电极电流上。
这是由于三极管的基极和发射极之间的结是正向偏置的，在这种正向偏置下，少量的电流变化会导致发射极电流大幅度变化。
因此，通过控制基极电流，就能够实现对集电极电流的精确控制，实现电流的放大。
2.三极管还可以将一个电流信号转换为一个大电流信号输出。
当输入电流非常小的时候，通过控制基极电流，可以使得集电电流变得很大。
这对于各种电子设备来说非常重要，因为我们通常需要一个较大的电流信号来驱动其他部件。
综上所述，三极管通过控制基极电流来实现电流的放大作用。
它可以将微弱的变化放大到大电流上，也可以将小电流转换为大电流输出。
这一特点使得三极管成为了现代电子设备中不可或缺的组成部分，而三极管的电流放大作用也为电子设备的发展提供了坚实的基础。
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三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用
一、三极管的三种连接方式
三极管在电路中的连接方式有三种：①共基极接法；②共发射极接法，③共集电极接法。
如图Z0115所示。
共什么极是指电路的输入端及输出端以这个极作为公共端。
必须注意，无论那种接法，为了使三极管具有正常的电流放大作用，都必须外加大小和极性适当的电压。
即必须给发射结加正向偏置电压，发射区才能起到向基区注入载流子的作用；必须给集电结加反向偏置电压（一般几～几十伏），在集电结才能形成较强的电场，才能把发射区注入基区，并扩散到集电结边缘的载流子拉入集电区，使集电区起到收集载流子的作用。
二、三极管内部载流子的运动规律
在发射结正偏、集电结反偏的条件下，三极管内部载流子的运动，可分为3个过程，下面以NPN型三极管为例来讨论（共射极接法）。
1．发射区向基区注入载流子的过程
由于发射结外加正向电压，发射区的电子载流子源源不断地注入基区，基区的多数载流子空穴，也要注入发射区。
如图Z0116所示，二者共同形成发射极电流IE。
但是，由于基区掺杂浓度比发射区小2～3个数量级，注入发射区的空穴流与注入基区的电子流相比，可略去。
2. 载流子在基区中扩散与复合的过程
由发射区注入基区的电子载流子，其浓度从发射结边缘到集电结边缘是逐渐递减的，即形成了一定的浓度梯度，因而，电子便不断地向集电结方向扩散。
由于基区宽度制作得很小，且掺杂浓度也很低，从而大大地减小了复合的机会，使注入基区的95％以上的电子载流子都能到达集电结。
故基区中是以扩散电流为主的，且扩散与复合的比例决定了三极管的电流放大能力。
3．集电区收集载流子的过程
集电结外加较大的反向电压，使结内电场很强，基区中扩散到集电结边缘的电子，受强电场的作用，迅速漂移越过集电结而进入集电区，形成集电极电流Inc。
另一方面，集电结两边的少数载流子，也要经过集电结漂移，在c，b之间形成所谓反向饱和电流I CBO，不过，I CBO一般很小，因而集电极电流
I N C +I CBO≈ I N C GS0105
同时基极电流
I B =I PB+I E-I CBO≈I PB- I CBO GS0106
反向饱和电流I CBO与发射区无关，对放大作用无贡献，但它是温度的函数，是管子工作不稳定的主要因素。
制造时，总是尽量设法减小它。
三、三极管的电流分配关系与放大作用
1．电流分配关系
由图Z0116可知，三极管三个电极上的电流组成如下：
发射极电流I E
I E＝I NE＋I PE≈I NE GS0107
基极电流I B
I B= I PB + I PE - I CBO≈I PB - I CBO
集电极电流I C
I C=I N C +I CBO≈ I N C
同时由图Z0116也可看出
I NE＝I N C＋I PB GS0108
由以上诸式可得到
I E＝I C＋I B GS0109
它表明，发射极电流I E按一定比例分配为集电极电流I c和基极电流I B 两个部分，因而
晶体三极管实质上是一个电流分配器件。
对于不同的晶体管，尽管I C与I B的比例是不同的，
但上式总是成立的，所以它是三极管各极电流之间的基本关系式。
由图Z0116也可以看出，I N C代表由发射区注入基区进而扩散到集电区的电子流，I PB代表
从发射区注入基区被复合后形成的电流。
对于一个特定的三极管，这二者的比例关系是确定
的，通常将这个比值称为共发射极直流电流放大系数。
用表示，
即
如果忽略I CBO，则
该式说明I B对I C有控制作用。
变换一下式GS0110，可写成
令则上式可写成:
此式表明，集电极电流由两部分组成：一部分是，它表示I C与I B的比例关系，另一部分是
称为穿透电流其意义将在三极管参数中介绍。
综合共射极三极管的电流分配关系，可写为
三极管的电流分配关系还可以用由发射区传输到集电区的电子流I N C与发射极总发射的电子流I E之间的比例关系来表示。
将这二者的比值称为共基极直流电流放大系数，用表
示即:
由于I C = I N C＋I I CBO，且I C＞＞I CBO，故:
该式说明I E对I C也有控制作用。
由上可得出共基极电流分配关系为
和都是描述三极管的同一过程，它们之间必然存在着内在联系。
由它们各自的表达式知：
即:
一般≤1 （约0.9～0.99），>>1（约20～200）。
2．三极管的放大作用
图Z0117为共射接法的三极管放大电路。
待放大的输入信号u i接在基极回路，负载电阻Rc接在集电极回路，Rc两端的电压变化量u o就是输出电压。
由于发射结电压增加了u i （由U BE变成U BE+u I）引起基极电流增加了ΔIB，集电极电流随之增加了ΔI C，ΔI C =βΔI B，它在R C形成输出电压u o=ΔI C R C=βΔI B R C。
只要Rc取值较大，便有u o >>?font size="+1">u i，从而实现了放大。