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三极管的结构类型与工作原理

2014-12-26 07:38| 编辑:电工学习网| 查看: 6376| 评论: 0

半导体三极管又称为晶体管、三极管、双极型晶体管、BJT 。它由2个背靠背的PN结组成,分为 NPN型、PNP型。由制造的材料又分为硅三极管、锗三极管。

NPN型三极管:c:collector 集电极;b:base 基极;e:emitter 发射极

采用平面管制造工艺,在N+型底层上形成两个PN结。

工艺特点:三个区,二个结,引出三根电极杂质浓度(e区掺杂浓度最高,b区较高,c 区最低);面积大小( c区最大, e区大, b区窄)。

PNP型三极管:在P+型底层上形成两个PN结。

NPN管的工作原理:为使NPN管正常放大时的条件:射结正偏(VBE>0),集电结反偏(VCB>0)。

发射区向基区大量发射电子(多子), 进入基区的电子成为基区的少子,其中小部分与基区的多子( 空穴)复合,形成IB电流,绝大部分继续向集电结扩散并达到集电结边缘。 因集电结反偏,这些少子将非常容易漂移到集电区,形成集电集电流的一部分ICN。 而基区和集电区本身的少子也要漂移到对方,形成反向饱和电流ICBO

晶体管的四种工作状态:

1.发射结正偏,集电结反偏:放大工作状态 用在模拟电子电路

2.发射结反偏,集电结反偏:截止工作状态

3.发射结正偏,集电结正偏:饱和工作状态 用在开关电路中

4.发射结反偏,集电结正偏:倒置工作状态 较少应用

三种基本组态:集电极不能作为输入端,基极不能作为输出端。

1.共基组态(CB)

输入:发射极端:基极公共(此处接地) 。 输出:集电极。

VBE>0,发射结正偏,VCB>0(∵VCC>VBB),集电结反偏。所以三极管工作在放大状态。

发射极组态(CE):

共集电极组态(CC):

共基组态时电流关系(放大状态):

称为共基极直流电流放大系数,0.98~0.998。ICBO称为集电结反向饱和电流,其值很小,常可忽略。

其中穿透电流,

时,

称为共射极直流电流放大系数, 穿透电流ICEO ,其值较小,也常可忽略。 所以有之间的关系:

共集组态时电流关系(放大状态):

无论哪种组态,输入电流对输出电流都具有控制作用,因此三极管是一种电流控制器件(CCCS)。并且共射和共集组态还具有电流放大作用。

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