三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑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：共基极接法；共放射极接法，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。必需留意，无论那种接法，为了使三极管具有正常的电流放大作用，都必需外加大小和极性适当的电压。即必需给放射结加正向偏置电压，放射区才能起到向基区注入载流子的作用；必需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，才能把放射区注入基区，并集中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

2、运动规律在放射结正偏、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型三极管为例来争论（共射极接法）。1放射区向基区注入载流子的过程由于放射结外加正向电压，放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，也要注入放射区。如图Z0116所示，二者共同形成放射极电流IE。但是，由于基区掺杂浓度比放射区小23个数量级，注入放射区的空穴流与注入基区的电子流相比，可略去。2. 载流子在基区中集中与复合的过程由放射区注入基区的电子载流子，其浓度从放射结边缘到集电结边缘是渐渐递减的，即形成了肯定的浓度梯度，因而，电子便不断地向集电结方向集中。由于基区宽度制作得很小，且掺

3、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。故基区中是以集中电流为主的，且集中与复合的比例打算了三极管的电流放大力量。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，基区中集中到集电结边缘的电子，受强电场的作用，快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ICBO，不过，ICBO一般很小，因而集电极电流INC +ICBO INC GS0105同时基极电流IB = IPB +IE -ICBOIPB - ICBO GS0106反向饱和电流I

4、CBO与放射区无关，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、三极管的电流安排关系与放大作用1电流安排关系由图Z0116可知，三极管三个电极上的电流组成如下：放射极电流IEIEINEIPE INE GS0107基极电流IBIB = IPB + IPE - ICBO IPB - ICBO集电极电流ICIC=INC +ICBO INC同时由图Z0116也可看出 INE INC IPBGS0108由以上诸式可得到IEIC IB GS0109它表明，放射极电流IE按肯定比例安排为集电极电流Ic和基极电流 IB 两个部分，因而晶体三极管实质上是一个电

5、流安排器件。对于不同的晶体管，尽管IC与IB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，INC 代表由放射区注入基区进而集中到集电区的电子流，IPB代表从放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放射极直流电流放大系数。用表示，即假如忽视ICBO，则该式说明IB对IC有掌握作用。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IC与IB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安排关系，

6、可写为三极管的电流安排关系还可以用由放射区传输到集电区的电子流 INC与放射极总放射的电子流IE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 IC = INCIICBO，且IC ICBO，故:该式说明IE对IC也有掌握作用。由上可得出共基极电流安排关系为和都是描述三极管的同一过程，它们之间必定存在着内在联系。由它们各自的表达式知：即: 一般1 （约0.90.99）， 1（约20200）。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ui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uo就是输出电压。由于放射结电压增加了ui（由UBE 变成UBE + uI）