
半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),电子三极管分别为屏极、栅极、阴极。晶体三极管有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种。
三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区。
原理:
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电子流。
以上内容参考:百度百科-三极管
三级为:分别为基极(b) 、发射极(e)和集电极(c)。三极管的基本原理:三极管就是一条电流的通道,有一个电极控制这个通道的通和断,如果说三极管的基本原理用这样的比喻比较牵强附会的话,在设计三极管的版图时,它就非常的确切了,我们先画一条绿色的线条表示通道,再画一条横跨过通道的红色线条表示控制栅极,就象马路上的绿色的通道和警察掌握的红灯一样,绿色通道里的电流的通断,得看警察的脸色行事。不过在集成电路里通道不叫通道,而叫有源区,一个奇怪的名字,不过很好记,我们平时把半导体器件叫做有源器件,电阻电容叫无源器件,三极管是有源器件,因此只要记住和三极管有关的区域叫有源区就可以了。三极管的工作原理及基础知识1 三极管的结构和分类其共同特征就是具有三个电极,这就是“三极管”简称的来历。通俗来讲,三极管内部为由P型半导体和N型半导体组成的三层结构,根据分层次序分为NPN型和PNP型两大类。上述三层结构即为三极管的三个区, 中间比较薄的一层为基区,另外两层同为N型或P型,其中尺寸相对较小、多数载流子浓度相对较高的一层为发射区,另一层则为集电区。三极管的这种内部结构特点,是三极管能够起放大作用的内部条件。三个区各自引出三个电极,分别为基极(b) 、发射极(e)和集电极(c)。如图b所示,三层结构可以形成两个PN结,分别称为发射结和集电结。三极管符号中的箭头方向就是表示发射结的方向。三极管内部结构中有两个具有单向导电性的PN结,因此当然可以用作开关元件,但同时三极管还是一个放大元件,正是它的出现促使了电子技术的飞跃发展。2 三极管的电流放大作用直流电压源Vcc应大于Vbb,从而使电路满足放大的外部条件:发射结正向偏置,集电极反向偏置。改变可调电阻Rb,基极电流IB,集电极电流Ic 和发射极电流IE都会发生变化,由测量结果可以得出以下结论:(1) IE = IB + IC ( 符合克希荷夫电流定理)(2) IC ≈ IB ×? ( ?称为电流放大系数,可表征三极管的电流放大能力)(3)△ IC ≈ △ IB ×?由上可见,三极管是一种具有电流放大作用的模拟器件。3 三极管的放大原理以下用NPN三极管为例说明其内部载流子运动规律和电流放大原理, 1、发射区向基区扩散电子:由于发射结处于正向偏置,发射区的多数载流子(自由电子)不断扩散到基区,并不断从电源补充进电子,形成发射极电流IE。2、电子在基区扩散和复合:由于基区很薄,其多数载流子(空穴)浓度很低,所以从发射极扩散过来的电子只有很少部分可以和基区空穴复合,形成比较小的基极电流IB,而剩下的绝大部分电子都能扩散到集电结边缘。3、集电区收集从发射区扩散过来的电子:由于集电结反向偏置,可将从发射区扩散到基区并到达集电区边缘的电子拉入集电区,从而形成较大的集电极电流IC。4 三极管的输入输出特性三极管的输入特性是指当集-射极电压UCE为常数时,基极电流IB与基-射极电压UBE之间的关系曲线。对硅管而言,当UCE超过1V时,集电结已经达到足够反偏,可以把从发射区扩散到基区的电子中的绝大部分拉入集电区。如果此时再增大UCE ,只要UBE保持不变(从发射区发射到基区的电子数就一定), IB也就基本不变。就是说,当UCE超过1V后的输入特性曲线基本上是重合的。由图可见,和二极管的伏安特性一样,三极管的输入特性也有一段死区,只有当UBE大于死区电压时,三极管才会出现基极电流IB。通常硅管的死区电压约为0.5V,锗管约为0.1V。在正常工作情况下,NPN型硅管的发射结电压UBE为0.6~0.7V,PNP型锗管的发射结电压UBE为-0.2~ -0.3V。三极管的输出特性是指当基极电流IB一定时,集电极电流IC与集-射极电压UCE之间的关系曲线。在不同的IB下,可得出不同的曲线,所以三极管的输出特性是一组曲线。通常把输出特性曲线分为三个工作区:1、放大区:输出特性曲线的近于水平部分是放大区。在放大区, IC = IB ×?,由于在不同IB下电流放大系数近似相等,所以放大区也称为线性区。三级管要工作在放大区,发射结必须处于正向偏置,集电结则应处于反向偏置,对硅管而言应使UBE>0,UBC<0。2、截止区: IB = 0的曲线以下的区域称为截止区。实际上,对NPN硅管而言,当UBE<0.5V时即已开始截止,但是为了使三极管可靠截止,常使UBE≤0V,此时发射结和集电结均处于反向偏置。3、饱和区:输出特性曲线的陡直部分是饱和区,此时IB的变化对 IC的影响较小,放大区的?不再适用于饱和区 。在饱和区, UCE<UBE,发射结和集电结均处于正向偏置。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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