晶體管的基本工作原理
發(fā)布時(shí)間:2011/12/14 11:01:54 訪問(wèn)次數(shù):8374
為了使晶體管能夠正確地當(dāng)作放大器使用,兩個(gè)PN結(jié)必須使用外加直流電壓正確地施加偏壓。在這一節(jié)中,我們使用NPN晶體管示范說(shuō)明。NPN的動(dòng)作和PNP是一樣的,只有電子和空穴所扮演的角色、偏壓的極性,還有電流的方向完全相反而已。
在學(xué)完本節(jié)后,你應(yīng)該能夠:說(shuō)明如何施加晶體管的偏壓,參與討論晶體管電流,以及偏壓和電流之間的關(guān)系;說(shuō)明正向一反向偏壓;說(shuō)明如何將晶體管連接到偏壓電壓源;描述晶體管的基本內(nèi)部工作原理;列出和晶體管中昀集電極、發(fā)射極和基極電流相關(guān)的公式。
圖4.3顯示將NPN和PNP晶體管當(dāng)作放大器來(lái)使用時(shí),正確的偏壓方式。請(qǐng)注意,在這兩種情況下的基極一發(fā)射極(BE)結(jié)均是正向偏壓,而基極一集電極(BC)結(jié)則為反向偏壓。
為了說(shuō)明晶體管的動(dòng)作特性,讓我們來(lái)看看在NPN晶體管內(nèi)到底發(fā)生了什么。從基極到發(fā)射極的正向偏壓讓BE耗盡區(qū)變窄,從基極到集電極的正向偏壓將BC耗盡區(qū)加寬,如圖4.4中所示。(高摻雜濃度)的N型發(fā)射極區(qū)域注入(導(dǎo))帶(自由)電子,可以輕易地?cái)U(kuò)散通過(guò)正向偏壓的BE結(jié)而進(jìn)入P型基極區(qū)域,這些電子成為少數(shù)載流子,就如同正向偏壓下的二極管一樣;鶚O區(qū)域(內(nèi)摻雜濃度低)且非常薄,因此它的空穴數(shù)目十分有限。因此,只有少部分通過(guò)BE結(jié)的電子能夠與基極的空穴結(jié)合。這些相對(duì)少量結(jié)合的電子成為價(jià)電子流,從基極端流出,形成一般小量的基極電子流,如圖4.4所示。
大部分從發(fā)射極流向薄且低摻入雜質(zhì)基極的電子,都不會(huì)與空穴重新結(jié)合,而是擴(kuò)散進(jìn)入BC耗盡區(qū)。電子一旦進(jìn)入這個(gè)區(qū)域,由正離子和負(fù)離子之間吸引力所產(chǎn)生的電場(chǎng),就會(huì)將這些電子拉著通過(guò)反向偏壓下的BC結(jié)。事實(shí)上,你可以想象電子受到集黽極電壓吸引,而被拉著通過(guò)反向偏壓下的BC結(jié)。電子現(xiàn)在移動(dòng)通過(guò)集電極區(qū)域,再向外通過(guò)集電極引腳,然后進(jìn)入集電極電壓源的正極。這就形成集電極電子流,如圖4.4中所示。集電極電流遠(yuǎn)比基極電流來(lái)得大。這就是晶體管會(huì)呈現(xiàn)電流增益的原因。
1.晶體管電流
晶體管中的電流方向,以及它的電路符號(hào)都顯示在圖4.5(a)中,F1AGPCC04A 至于PNP型晶體管則顯示在圖4.5(b)中。請(qǐng)注意,在晶體管符號(hào)發(fā)射極的箭頭,指向傳統(tǒng)電流的方向。這些圖顯示發(fā)射極電流(IE)為集電極電流(Ic)和基極電流(IB)的總和,由下式表示:
IE=Ic+IB (4.1)
如前所述,IB比起IE或IC小很多。大寫(xiě)字母的下標(biāo)代表的是直流值。
為了使晶體管能夠正確地當(dāng)作放大器使用,兩個(gè)PN結(jié)必須使用外加直流電壓正確地施加偏壓。在這一節(jié)中,我們使用NPN晶體管示范說(shuō)明。NPN的動(dòng)作和PNP是一樣的,只有電子和空穴所扮演的角色、偏壓的極性,還有電流的方向完全相反而已。
在學(xué)完本節(jié)后,你應(yīng)該能夠:說(shuō)明如何施加晶體管的偏壓,參與討論晶體管電流,以及偏壓和電流之間的關(guān)系;說(shuō)明正向一反向偏壓;說(shuō)明如何將晶體管連接到偏壓電壓源;描述晶體管的基本內(nèi)部工作原理;列出和晶體管中昀集電極、發(fā)射極和基極電流相關(guān)的公式。
圖4.3顯示將NPN和PNP晶體管當(dāng)作放大器來(lái)使用時(shí),正確的偏壓方式。請(qǐng)注意,在這兩種情況下的基極一發(fā)射極(BE)結(jié)均是正向偏壓,而基極一集電極(BC)結(jié)則為反向偏壓。
為了說(shuō)明晶體管的動(dòng)作特性,讓我們來(lái)看看在NPN晶體管內(nèi)到底發(fā)生了什么。從基極到發(fā)射極的正向偏壓讓BE耗盡區(qū)變窄,從基極到集電極的正向偏壓將BC耗盡區(qū)加寬,如圖4.4中所示。(高摻雜濃度)的N型發(fā)射極區(qū)域注入(導(dǎo))帶(自由)電子,可以輕易地?cái)U(kuò)散通過(guò)正向偏壓的BE結(jié)而進(jìn)入P型基極區(qū)域,這些電子成為少數(shù)載流子,就如同正向偏壓下的二極管一樣;鶚O區(qū)域(內(nèi)摻雜濃度低)且非常薄,因此它的空穴數(shù)目十分有限。因此,只有少部分通過(guò)BE結(jié)的電子能夠與基極的空穴結(jié)合。這些相對(duì)少量結(jié)合的電子成為價(jià)電子流,從基極端流出,形成一般小量的基極電子流,如圖4.4所示。
大部分從發(fā)射極流向薄且低摻入雜質(zhì)基極的電子,都不會(huì)與空穴重新結(jié)合,而是擴(kuò)散進(jìn)入BC耗盡區(qū)。電子一旦進(jìn)入這個(gè)區(qū)域,由正離子和負(fù)離子之間吸引力所產(chǎn)生的電場(chǎng),就會(huì)將這些電子拉著通過(guò)反向偏壓下的BC結(jié)。事實(shí)上,你可以想象電子受到集黽極電壓吸引,而被拉著通過(guò)反向偏壓下的BC結(jié)。電子現(xiàn)在移動(dòng)通過(guò)集電極區(qū)域,再向外通過(guò)集電極引腳,然后進(jìn)入集電極電壓源的正極。這就形成集電極電子流,如圖4.4中所示。集電極電流遠(yuǎn)比基極電流來(lái)得大。這就是晶體管會(huì)呈現(xiàn)電流增益的原因。
1.晶體管電流
晶體管中的電流方向,以及它的電路符號(hào)都顯示在圖4.5(a)中,F1AGPCC04A 至于PNP型晶體管則顯示在圖4.5(b)中。請(qǐng)注意,在晶體管符號(hào)發(fā)射極的箭頭,指向傳統(tǒng)電流的方向。這些圖顯示發(fā)射極電流(IE)為集電極電流(Ic)和基極電流(IB)的總和,由下式表示:
IE=Ic+IB (4.1)
如前所述,IB比起IE或IC小很多。大寫(xiě)字母的下標(biāo)代表的是直流值。
上一篇:晶體管結(jié)構(gòu)
上一篇:晶體管的特性和參數(shù)
熱門(mén)點(diǎn)擊
- 肖特基二極管外形特征和電路符號(hào)
- 四種限幅放大器
- 換氣扇的安裝方法應(yīng)根據(jù)安裝位置的具體條件決定
- TTL與非門(mén)構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
- 光電耦合器的作用
- 乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大器
- 晶體管的基本工作原理
- 全波整流器
- 液壓機(jī)構(gòu)工作原理
- GIS的主要組成元件
推薦技術(shù)資料
- 中國(guó)傳媒大學(xué)傳媒博物館開(kāi)
- 傳媒博物館開(kāi)館儀式隆童舉行。教育都i國(guó)家廣電總局等部門(mén)... [詳細(xì)]
- 全新高端射頻儀器
- 集成32位RISC-V處理器&
- 第三代半導(dǎo)體和圖像傳感器 參數(shù)封裝應(yīng)用
- 汽車(chē)半導(dǎo)體
- 人形機(jī)器人技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及發(fā)展分
- 紫光芯片云3.0整體解決方案
- 多媒體協(xié)處理器SM501在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 基于IEEE802.11b的EPA溫度變送器
- QUICCEngine新引擎推動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)革新
- SoC面世八年后的產(chǎn)業(yè)機(jī)遇
- MPC8xx系列處理器的嵌入式系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
- dsPIC及其在交流變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究