深入理解三极管
三极管 讲解

三极管讲解三极管,也称为晶体三极管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT),是一种半导体器件,用于放大和开关电信号。
它由三个半导体层组成,其中包括两个异种半导体材料(通常是N型和P型硅)和一个绝缘的基底。
三极管有三个电极,分别是发射极(Emitter,E)、基极(Base,B)和集电极(Collector,C)。
三极管的基本工作原理:1.PN结:三极管中的N型和P型半导体层形成两个PN结。
PN结是两种半导体之间的界面,具有整流性质。
2.工作状态:•当NPN三极管中的发射结极(N型)接通正电压,基极(P型)接通负电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
•当PNP三极管中的发射极(P型)接通负电压,基极(N 型)接通正电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
3.放大作用:当在发射极和基极之间加上一个小信号电压时,这个信号电压会影响PN结的电流,从而控制集电极和发射极之间的电流。
这种调控作用使得三极管可以作为放大器。
4.工作区域:•放大区域:在适当的工作偏置下,三极管可以进入放大工作区域,通过控制小信号电压来放大输入信号。
•截止区域:当三极管的基极电压太低时,三极管截至,电流无法通过,处于关闭状态。
•饱和区域:当三极管的基极电压适当时,电流可以通过,但达到最大值,三极管处于饱和状态。
三极管的类型:1.NPN型:N型发射极,P型基极,N型集电极。
2.PNP型:P型发射极,N型基极,P型集电极。
三极管的应用:1.放大器:用于放大小信号,如音频信号。
2.开关:用作数字和模拟电路中的开关元件。
3.振荡器:用于产生振荡信号。
4.放大电路:在无线通信和射频电路中使用。
三极管在电子领域中有广泛的应用,是许多电子设备和系统的基础元件之一。
三极管的工作状态

三极管的工作状态
首先,我们来看三极管的饱和状态。
当三极管的基极电压大于发射极电压和集电极电压之和时,三极管处于饱和状态。
在饱和状态下,三极管的集电极-发射极间的电流达到最大值,而且集电极-发射极间的电压很小,几乎可以忽略不计。
在这种状态下,三极管可以被看作一个闭合的开关,可以用来控制其他电路的工作状态。
其次,我们来看三极管的截止状态。
当三极管的基极电压小于发射极电压时,三极管处于截止状态。
在截止状态下,三极管的集电极-发射极间的电流很小,可以近似看作零。
这时,三极管可以被看作一个断开的开关,无法对其他电路产生影响。
最后,我们来看三极管的放大状态。
在实际的放大电路中,三极管经常处于放大状态。
在放大状态下,三极管的集电极-发射极间的电流受到控制,可以被用来放大输入信号。
通过适当的电路设计,可以使得三极管在放大状态下工作,从而实现信号的放大和处理。
总的来说,三极管的工作状态包括饱和状态、截止状态和放大状态。
在实际的电子电路设计中,我们需要根据具体的应用需求,合理地利用三极管的工作状态,从而实现电路的设计和功能实现。
通过深入理解三极管的工作状态,我们可以更好地应用它,从而提高电路的性能和稳定性。
在实际的电子电路设计中,我们需要根据具体的应用需求,合理地利用三极管的工作状态,从而实现电路的设计和功能实现。
通过深入理解三极管的工作状态,我们可以更好地应用它,从而提高电路的性能和稳定性。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
三级管电路工作原理及详解

三级管电路工作原理及详解一、引言三极管是一种常用的半导体器件,广泛应用于各种电路中。
它具有放大信号、开关控制和稳压等特性,是现代电子设备中不可或缺的元件之一。
本文将深入探讨三极管电路的工作原理和详解,以帮助读者更好地理解和应用三极管。
二、三极管基本概述三极管是由三个不同掺杂的半导体材料组成,常用的有NPN型和PNP型两种。
其中,NPN型三极管中央是N型半导体,两侧是P型半导体;PNP型三极管中央是P型半导体,两侧是N型半导体。
三极管的结构决定了它具有双向导通的特点。
三、三极管的工作原理3.1 NPN型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加正向电压。
–发射极和基极之间形成正向偏压。
–发射极注入少量电子到基区。
2.放电过程:–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程:–基极电压逆向偏置。
–发射极和基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的增加,形成放大效应。
3.2 PNP型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加负向电压。
–发射极和基极之间形成负向偏压。
–发射极抽取少量电子从基区。
2.放电过程:–基极电压接近零。
–发射区的少数载流子都陷于基区。
–收集区电流几乎是零。
3.放大过程:–基极电压逆向偏置。
–发射极与基极之间形成反向偏压。
–基极电流引起发射极电流的减小,形成放大效应。
四、三极管的应用三极管由于其特性,在电子电路中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景: 1. 放大器:使用三极管可以放大微弱的信号,使之变得可用于其他电路。
2. 开关控制:三极管可以作为开关,控制电路的通断。
3. 稳压器:利用三极管的特性,可以设计稳压电路,保持输出电压的稳定性。
4. 正弦波发生器:三极管可以用于正弦波发生器的设计,产生各种频率的信号。
五、三极管的优缺点5.1 优点•体积小、重量轻,便于集成和组装。
•功耗低,效率高。
•放大范围宽,稳定性好。
三极管开关原理

三极管开关原理引言三极管是一种常用的电子器件,广泛应用于电子电路中。
它可以作为放大器、开关和其他电路元件的基础组件。
本文将详细解释与三极管开关原理相关的基本原理,包括三极管的结构、工作原理、工作模式以及应用案例。
三极管的结构三极管由三个相互连接的区域组成,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
其中,发射极是三极管的输出端,基极是控制端,集电极是输入端。
三极管的结构通常有两种类型:NPN型和PNP型。
NPN型三极管中,发射极和基极是N型材料,集电极是P型材料;PNP型三极管中,发射极和基极是P 型材料,集电极是N型材料。
三极管的工作原理三极管的工作原理基于PN结的正向和反向偏置。
当PN结正向偏置时,发射极和基极之间的电压为正,电流可以流动;当PN结反向偏置时,发射极和基极之间的电压为负,电流无法流动。
在正常工作状态下,三极管的发射极和基极之间会有一个正向偏置电压,使得发射极和基极之间形成一个正向偏置的PN结。
此时,发射极和基极之间会有一个电流流过,称为基极电流(IB)。
当在三极管的基极上加上一个正向偏置电压时,基极电流会增大,导致发射极电流(IE)也增大。
此时,三极管处于放大器模式,可以放大输入信号。
当在三极管的基极上加上一个负向偏置电压时,基极电流会减小,导致发射极电流也减小。
当基极电流减小到一定程度时,发射极电流几乎为零,三极管处于截止模式,无法放大输入信号。
三极管的工作模式根据三极管的工作状态,可以将其分为三种工作模式:放大模式、截止模式和饱和模式。
放大模式当三极管的基极电流适当增大时,三极管处于放大模式。
此时,三极管可以放大输入信号,并将其输出到集电极。
放大模式下,三极管的集电极电流(IC)与基极电流之间存在一个比例关系,称为放大倍数(β)。
当三极管的基极电流减小到一定程度时,三极管处于截止模式。
此时,三极管无法放大输入信号,集电极电流几乎为零。
饱和模式当三极管的基极电流进一步增大时,三极管处于饱和模式。
三极管放大倍数限值

三极管放大倍数限值【知识文章】标题:探秘三极管放大倍数限值:从基础到深入解析摘要:在电子学中,三极管是一种重要的电子元件,被广泛应用于放大和开关电路中。
而三极管的放大倍数是衡量其放大能力的重要指标,也是电子工程师关注的焦点之一。
本文将从基础概念出发,逐步揭示三极管放大倍数限值的内涵与应用,帮助读者全面、深刻地理解这一主题。
一、什么是三极管放大倍数1. 三极管的结构和工作原理三极管是由基极、发射极和集电极组成的半导体器件,其工作原理基于电流的控制和放大。
2. 放大倍数的定义和计算方法放大倍数,即指电流增益或电压增益,是指三极管输入和输出之间的信号增加倍数。
二、三极管放大倍数限值的影响因素1. 内部结构和参数的影响三极管内部的结构和参数,如集电结宽度、掺杂浓度等,会对放大倍数产生影响。
2. 外部电路和工作条件的影响外部电路中的电阻、电容以及工作条件(如温度、供电电压等)都会对放大倍数带来一定影响。
3. 三极管的尺寸和质量的影响三极管的尺寸和质量直接决定了其性能表现,从而也会影响放大倍数。
三、三极管放大倍数限值的应用与实例1. 三极管作为放大器的应用三极管常用作各种放大电路的核心元件,例如音频放大器、射频放大器等。
2. 放大倍数的设计与优化在实际应用中,根据具体需求,选择合适的三极管并通过外部电路设计和参数优化来实现所需的放大倍数。
四、个人观点与对主题的理解三极管放大倍数限值是一个在电子学中十分关键的概念。
通过研究和理解三极管放大倍数,我们可以更好地掌握电子电路的设计与优化技巧,提高电路性能。
在实际应用中,充分了解三极管放大倍数的影响因素,可以帮助我们更好地选择和使用三极管,并且合理设计外围电路,实现预期的电路功能。
深入理解三极管放大倍数限值对于电子工程师来说至关重要。
总结:通过本文的探讨,我们逐步解析了三极管放大倍数的概念、影响因素和应用实例。
对于理解和应用三极管放大倍数,我们需要全面考虑内部结构和参数、外部电路和工作条件,以及三极管的尺寸和质量。
三极管基极与发射极用万用表二极管档

三极管基极与发射极用万用表二极管档三极管是一种常见的电子元件,具有非常重要的应用价值。
其中,基极和发射极是三极管的两个重要引脚。
在使用万用表的二极管测试档位时,我们可以通过测试基极与发射极之间的电压,来判断三极管的工作状态和特性。
在本文中,我将深入探讨三极管基极与发射极之间的关系,并解释如何使用万用表的二极管测试档位进行检测。
1. 三极管基础知识三极管是一种有源半导体器件,由基极、发射极和集电极三个引脚组成。
基极是三极管的控制极,发射极是三极管的输入极,而集电极则是输出极。
三极管主要用于放大电流和控制电流的流动,广泛应用于电子电路中。
2. 万用表二极管测试档位万用表是一种常见的用于测量电压、电流和电阻的便携式测试仪器。
其中,二极管测试档位能够检测二极管、三极管和其他半导体器件的正向和反向电压。
在使用万用表测试三极管基极与发射极之间的电压时,我们需要将设备调至二极管测试档位。
3. 如何测试三极管基极与发射极将万用表调至二极管测试档位。
将三极管的基极与发射极分别连接到万用表的黑色负极和红色正极。
在这个连接的过程中,我们需要注意确保正确地连接了基极和发射极。
观察万用表上显示的电压数值。
根据显示的数值可以得出以下结论:- 如果显示一个正向电压,表明三极管是正常的,工作在放大状态。
这是因为正向电压使得基极与发射极之间的二极管结反偏,从而导致电流流动。
- 如果显示一个负向电压,表明三极管可能是损坏的或者工作在截止状态。
这是因为负向电压使得基极与发射极之间的二极管结正偏,电流无法流动。
4. 个人观点与理解三极管基极与发射极之间的电压测试可以帮助我们判断三极管的工作状态和特性。
通过万用表的二极管测试档位,我们能够快速而准确地检测三极管的正常与否。
这在电子电路维修和电路设计中非常有用。
我们还可以通过观察测试结果来深入理解三极管的工作原理和特性,进一步提高我们对电子元件的理解和应用能力。
回顾总结:在本文中,我们全面探讨了三极管基极与发射极之间的关系,并解释了如何使用万用表的二极管测试档位进行检测。
三极管共射极

三极管共射极一、引言三极管是一种重要的电子元器件,具有广泛的应用。
本文将对三极管的共射极配置进行探讨,包括其原理、特点、应用等。
我们将从基础知识讲起,逐步深入分析,并结合实际案例进行说明。
二、三极管概述三极管是一种半导体器件,由三个区别于普通二极管的区域组成,分别为发射区、基区和集电区。
根据不同的连接方式,三极管可以分为共射极、共基极和共集电极三种配置。
三、共射极的原理共射极是一种常用的三极管配置,其工作原理如下: 1. 输入信号加到基极,当基极电流变化时,会导致发射极电流的变化。
2. 发射极电流的变化会导致集电极电流的变化。
3. 输出信号从集电极输出,与输入信号具有180度的相位差。
四、共射极的特点共射极配置具有以下特点: 1. 增益高:共射极配置的电流放大倍数较高,通常介于几十到几百之间。
2. 输入输出电阻相对较高:由于基极电流为输入电流,故输入电阻相对较高,而集电极电流为输出电流,故输出电阻也较高。
3. 非反相:输出信号与输入信号之间没有相位差。
五、共射极的应用共射极配置由于其特点的限制,常用于以下场景: 1. 电压放大:由于增益高,共射极配置适合用于电压放大电路,如音频放大器。
2. 电流驱动:共射极配置的输出电流较大,可以驱动较高负载电流的设备。
3. 声明器:共射极配置可以将微弱的音频信号放大,并驱动扬声器发出声音。
4. 开关电路:共射极配置同时可用作开关电路的驱动器,将小信号开关控制较大负载。
六、共射极配置示例分析下面我们结合一个共射极配置的具体案例来进行分析:示例电路图+9V|R1|||--------+-------- C1| || Q1| || RL E------- 0V| |Vin B参数设置•+9V:电源电压为9V。
•R1:电阻1的阻值为4.7KΩ。
•C1:电容1的容值为10μF。
•Q1:三极管型号为2N3904。
•RL:负载电阻的阻值为1KΩ。
•Vin:输入信号的幅度为0.1V。
三极管_与结型场效应管__概述及解释说明

三极管与结型场效应管概述及解释说明1. 引言1.1 概述三极管和结型场效应管是现代电子技术中最常用的两种电子元件。
它们在电子设备中扮演着重要的角色,起到放大、开关和调节电流等功能。
本文将对三极管和结型场效应管进行概述,并比较它们之间的区别和应用范围。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、三极管的概述、结型场效应管的概述、三极管与结型场效应管之间的比较以及结论和总结。
在接下来的内容中,我们将详细介绍这些内容以帮助读者更好地理解三极管和结型场效应管。
1.3 目的本文旨在全面介绍三极管和结型场效应管的原理、特点和应用,并通过比较它们之间的差异来帮助读者了解如何选择合适的元件来满足特定的需求。
此外,本文还会展望未来这两种元件在电子领域中可能存在的发展趋势和研究方向。
通过阅读本文,读者将能够对三极管和结型场效应管有更深入的认识,以在实际应用中做出明智的选择和决策。
2. 三极管的概述:2.1 原理及特点:三极管是一种电子器件,由PNP或NPN型晶体管构成。
它的基本原理是通过不同控制信号的变化来改变电流和电压的放大作用。
三极管具有增益高、工作稳定等特点,被广泛应用于放大、开关以及时钟电路等领域。
2.2 三极管的分类:根据结构和工作原理,三极管可分为常规PNP和NPN型三极管、功率三极管以及场效应晶体管。
常规PNP和NPN型三极管中,PNP型在基区加正电压时控制主流进入集电区,而NPN型则是通过负电压控制主流。
功率三极管通常用于高频放大器、发射机及功率放大器等需要处理较大功率信号的场合。
场效应晶体管是另一类重要的三极管类型, 它根据结构和工作原理分为增强型场效应晶体管(n-channel MOSFET)和耗尽型场效应晶体管(p-channel MOSFET)两种。
2.3 三极管的应用:由于其高度可控性和放大能力,在电子领域中广泛应用。
三极管可作为放大器使用,将弱信号放大到足够的大小以便驱动其他元件。
此外,它们还常用于开关电路中,通过控制输入信号来控制输出电流的通断。
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晶体三极管作为一个常用器件,是构成现代电子世界的重要基石。
然而,传统的教科书对其工作原理的讲述却存在有很大问题,使初学者对三极管的工作原理无法正常理解,感到别扭与迷茫。
晶体三极管原理问题的关键在于晶体三极管原理问题的关键在于::集电结为什么会反向导通?这与晶体二极管原理中强调的PN 结单向导电特性单向导电特性((反向截止反向截止))严重矛盾严重矛盾。
三极管原理,传统讲解方法中存在的问题概括起来主要有以下三点:1 严重割裂晶体二极管与三极管在原理上的自然联系。
没有真正说明三极管集电结为何会发生反偏导通并产生Ic ?这看起来与二极管原理强调的PN 结单向导电性相矛盾。
2 不能说明放大状态下集电极电流Ic 为什么只受控于电流Ib 而与电压无关;即:Ic 与Ib 之间为什么存在着一个固定的放大倍数β关系。
3 不能说明饱和状态下,Vc 电位很弱的情况下,为什么集电结仍然会反向导通并且有反向大电流Ic 通过。
很多教科书对于这部分内容,在讲解方法上都存在有很大问题。
有一些针对初、中级学者的普及性教科书,干脆采用了回避的方法,只给出结论却不讲原因。
既使专业性很强的教科书,采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。
这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当,致使逻辑混乱,讲解内容前后矛盾,甚至造成讲了还不如不讲的效果,使很多初学者常常产生一头雾水的感觉。
笔者根据多年的总结思考与教学实践,对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法,并通过具体的教学实践收到了一定效果。
虽然新的讲解方法也肯定会有所欠缺,但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来,以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。
一、 传统讲法及问题:传统讲法一般分三步,以NPN 型为例(以下所有讨论皆以NPN 型硅管为例),如示意图A 。
“1 发射区向基区注入电子;2 电子在基区的扩散与复合;3 集电区收集由基区扩散过来的电子。
”注1问题1:这种讲解方法在第3步中,讲解集电极电流Ic 的形成原因时,不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通,从而产生了Ic ,而是极不恰当地着重地强调了Vc 的高电位作用,同时又强调基区的薄。
这种强调很容易使人产生误解——以为只要Vc 足够大基区足够薄,集电结就可以反向导通,PN 结的单向导电性就会失效。
这是让初学者很容易产生一系列模糊认识的根源。
这正好与三极管的电流放大原理严重地矛盾这正好与三极管的电流放大原理严重地矛盾。
三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic 与Vc 在数量上必须无关数量上必须无关,,Ic 只能受只能受控于控于Ib 。
问题2:不能很好地说明三极管的饱和状态。
当三极管工作在饱和区时,Vc的值很小甚至低于Vb,此时仍然出现了很大的反向饱和电流Ic,也就是说在Vc很小时,集电结仍然会出现反向导通的现象。
这很明显地与传统讲法中强调Vc的高电位作用这种说法相矛盾。
问题3:传统讲法第2步过于强调基区的薄,还容易给人造成这样的误解,以为只要基区足够薄,集电结就可能会失去PN结的典型特性——单向导电。
这显然与人们利用三极管内部两个PN结的单向导电性,来判断三极管管脚名称(e、b、c)的经验相矛盾。
既使基区很薄,人们判断管脚名称时,也并没有发现因为基区的薄而导致PN结单向导电性失效的情况。
基区很薄,但两个PN结的单向导电特性仍然完好无损,这才使得人们有了判断三极管管脚名称的办法和根据。
问题4:在第2步讲解为什么Ic会受Ib控制,并且Ic与Ib之间为什么会存在着一个固定的比例关系时,不能形象说明。
只是从工艺上强调基区的薄与掺杂度低,不能从道理上根本性的说明电流放大倍数β什么会保持不变的原因。
问题5:割裂二极管与三极管在原理上的自然联系,无法实现内容上的自然过渡。
甚至使人产生很矛盾的感觉,二极管原理强调PN结的正向导电反向截止,而三极管原理则又要求PN结能够反向导通,这让人很难接受。
同时,也不能体现晶体三极管与电子三极管之间在电流放大原理上的历史联系。
二、新讲解方法:1 切入点:要想很自然地说明问题,就要选择恰当的切入点。
讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。
二极管的结构与原理都很简单,内部一个PN结具有单向导电性,如示意图B。
很明显图示二极管处于反偏状态,PN结截止。
我们要特别注意这里的截止状态,实际上PN结截止时,总是会有很小的漏电流存在,也就是说PN结总是存在着反向关不断的现象,PN结的单向导电性并不是百分之百。
为什么会出现这种现象呢?这主要是因为P区除了因“掺杂”而产生的多数载流子“空穴”之外,还总是会有极少数的本征载流子“电子”出现。
N区也是一样,除了多数载流子电子之外,也会有极少数的载流子空穴存在。
PN结反偏时,能够正向导电的多数载流子被拉向电源,使PN结变厚,多数载流子不能再通过PN结承担起载流导电的功能。
所以,此时漏电流的形成主要靠的是少数载流子,是少数载流子在起导电作用。
反偏时,少数载流子在电源的作用下能够很容易地反向穿过PN结形成漏电流。
漏电流只所以很小,是因为少数载流子的数量太少。
很明显,此时漏电流的大小主要取决于少数载流子的数量。
如果要想人为地增加漏电流,只要想办法增加反偏时少数载流子的数量即可。
所以,如图B,如果能够在P区或N区人为地增加少数载流子的数量,很自然的漏电流就会人为地增加。
其实,光敏二极管的原理就是如此。
光敏二极管工作在反偏状态,因为光照可以增加少数载流子的数量,因而光照就会导致反向漏电流的改变,人们就是利用这样的道理制作出了光敏二极管(见下图)。
既然此时漏电流的增加是人为的,那么漏电流的增加部分也就很容易能够实现人为地控制。
2 强调一个结论:讲到这里,一定要重点地说明PN结正、反偏时,多数载流子和少数载流子所充当的角色及其性质。
正偏时是多数载流子载流导电,反偏时是少数载流子载流导电。
所以,正偏电流大,反偏电流小,PN结显示出单向电性。
特别要重点说明,反偏时少数载流子反向通过PN结是很容易的,甚至比正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。
即:PN结反偏时,截止的只是多数载流子的电流。
而对于少数截流子的通过,PN结不仅不截止,一定程度上反而还会更加容易。
为什么呢?大家知道PN结内部存在有一个因多数载流子相互扩散而产生的内电场,而内电场的作用方向总是阻碍多数载流子的正向通过,所以,多数载流子正向通过PN结时就需要克服内电场的作用,需要约0.7伏的外加电压,这也是PN结正向导通的门电压。
而反偏时,内电场在电源作用下会被加强也就是PN结加厚,少数载流子反向通过PN结时,内电场作用方向和少数载流子通过PN结的方向一致,也就是说此时的内电场对于少数载流子的反向通过不仅不会有阻碍作用,甚至还会有帮助作用。
这就导致了以上我们所说的结论:反偏时少数载流子反向通过PN结是很容易的,甚至比正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。
这个结论可以很好解释前面提到的“问题2”,也就是教科书后续内容中要讲到的三极管的饱和状态。
三极管在饱和状态下,集电极电位接近或稍低于基极电位,集电结处于零偏置,但仍然会有较大的集电结的反向电流Ic产生。
3 自然过渡:继续讨论图B,PN结的反偏状态。
利用光照控制少数载流子的产生数量就可以实现人为地控制漏电流的大小。
既然如此,人们自然也会想到能否把控制的方法改变一下,不用光照而是用电注入的方法来增加N区或者是P区少数载流子的数量,从而实现对PN结的漏电流的控制。
也就是不用“光”的方法,而是用“电”的方法来实现对电流的控制。
注2接下来重点讨论图B中的P区。
重点看P区,P区的少数载流子是电子,要想用电注入的方法向P 区注入电子,最好的方法就是如图C所示,在P区下面再用特殊工艺加一块N型半导体注3。
图C所示其实就是NPN型晶体三极管的雏形,其相应各部分的名称以及功能与三极管完全相同。
为方便讨论,以下我们对图C中所示的各个部分的名称直接采用与三极管相应的名称(如“发身结”,“集电极”等)。
再看示意图C,图中最下面的发射区N型半导体内电子作为多数载流子大量存在,而且,如图C中所示,要将发射区的电子注入或者说是发射到P区(基区)也是很容易的,只要使发射结正偏即可。
具体说就是在基极与发射极之间加上一个足够的正向的门电压(约为0.7伏)就可以了。
在外加门电压作用下,发射区的电子就会很容易地被发射注入到基区,这样就实现了对基区少数载流子——“电子”的注入,使其在数量上发生改变。
4 集电极电流Ic的形成:如图C,发射结加上正偏电压导通后,在外加电压的作用下,发射区的多数载流子——电子就会很容易地被大量发射进入基区。
这些载流子一旦进入基区,它们在基区(P区)的身份仍然属于少数载流子的性质。
如前所述,少数载流子很容易反向穿过处于反偏状态的PN结。
所以,这些载流子——电子就会很容易向上穿过处于反偏状态的集电结到达集电区形成集电极电流Ic。
由此可见,集电极电流的形成并不是一定要靠集电极的高电位。
集电极电流的大小更主要的要取决于发射区载流子对基区的注入,取决于这种发射与注入的程度。
这种载流子的发射注入程度几乎与集电极电位的高低没有什么关系。
这正好能自然地说明,为什么三极管在放大状态下,集电极电流Ic的大小与集电极电位Vc在数量上无关的原因。
放大状态下Ic并不受控于Vc,Vc的作用主要是维持集电结的反偏状态,以此来满足三极管放状态下所需要的外部条件。
对于Ic还可以做如下结论:Ic的本质是“少数载流子”电流,是通过电注入方法而实现的人为可控的集电结“漏”电流。
这就是Ic为什么会很容易反向穿过集电结的原因。
5 Ic与Ib的关系:很明显,对于三极管的内部电路来说,图C与图D是完全等效的。
图D就是教科书上常用的三极管电流放大原理示意图。
看图D,接着上面的讨论,集电极电流Ic与集电极电位Vc的大小无关,主要取决于发射区载流子对基区的注入程度。
通过上面的讨论,现在已经明白,NPN型三极管在电流放大状态下,内部的电流主要就是由发射区经基区再到集电区贯穿整个三极管的“电子”流。
也就是说贯穿三极管的电流Ic主要是“电子”流。
这种贯穿的电子流,其情形与历史上的电子三极管非常类似。
如图E,图E就是电子三极管的原理示意图。
电子三极管的电流放大原理因为其结构的直观、形象,可以很容易很自然地得到解释。
如图E所示,很容易理解,电子三极管Ib与Ic之间的固定比例关系,主要取决于电子管栅极(基极)的构造。
当外部电路条件满足时,电子三极管工作在放大状态。
穿过管子的电流主要是由发射极经栅极再到集电极的电子流。
电子流在穿越栅极时,栅极会对其进行截流。
截流时就存在着一个截流比问题。
很明显,截流比的大小,则主要与栅极的疏密度有关。
如果栅极做的密,它的等效截流面积就大,截流比例自然就大,拦截下来的电子流就多。