通俗易懂的三极管工作原理

1、通俗易懂的三极管工作原理1、晶体三极管简介。晶体三极管是p型和n型半导体的有机结合，两个pn结之间的相 互影响，使pn结的功能发生了质的飞跃，具有电流放大作用。晶体三极管按结构粗分有npn 型和pnp型两种类型。如图2-17所示。（用Q、VT、PQ表示）三极管之所以具有电流放大作用，首先，制造工艺上的两个特点：（1）基区的宽度做的 非常薄；（2）发射区掺杂浓度高，即发射区与集电区相比具有杂质浓度高出数百倍。2、晶体三极管的工作原理。其次，三极管工作必 要条件是（a）在B极和 E极之间施加正向电 压（此电压的大小不能 超过1V）； （b）在（3极 和E极之间施加反向 电压（此电压应比eb 间电压

2、较高）；（c）若 要取得输出必须施加 负载。图2-17二极管的构造示意图最后，当二极管满足必要的工作条件后，其工作原理如下：（1）基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压，所以电子从发射极向基极 移动，又因为C极和E极间施加了反向电压，因此，从发射极向基极移动的电子，在高电压 的作用下，通过基极进入集电极。于是，在基极所加的正电压的作用下，发射极的大量电子 被输送到集电极，产生很大的集电极电流。哥情人符性H嫌哲出特世曲域（2）基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时，由于C极和E极 间施加了反向电压，所以集电极的 电子受电源正电压吸引而在C极和 E极之间产生空间电荷区，阻碍

3、了 从发射极向集电极的电子流动，因 而就没有集电极电流产生。哥情人符性H嫌哲出特世曲域综上所述，在晶体二极管中 很小的基极电流可以导致很大的 集电极电流，这就是二极管的电 流放大作用。此外，二极管还能通 过基极电流来控制集电极电流的导 通和截止，这就是二极管的开关作图2-18晶体二极管特性曲线用（开关特性）。参见晶体三极管特性曲线2-18图所示：3、晶体二极管共发射极放大原理如下图所示： A、vt是一个npn型二极管，起放大作用。B ecc集电极回路电源(集电结偏)为输出信号提供能量。B ecc集电极回路电源(集电结C、rc是集电极直流负载电阻，可 以把电流的变化量转化成电压的变 化量反映在输

4、出端。D、基极电源ebb和基极电阻rb， 一方面为发射结提供正向偏置电压， 同时也决定了基极电流ib.图2-19共射极基本放大电路E、cl、c2作用是隔直流通交流偶合电容。F、rl是交流负载等效电阻。交流通路：ui正端-cl-vtb-vtc-c2-rl-ui负端。(1)在日常使用中采用两组电源不便，可用一组供电。 为简化电路，用“UCC”的端点和“地”表示直流电源。把输入信号电压、输出信号电压和直流电源的公共端点称为“地”并用符号“1” 表示，以地端作零电位参考。画外音：我们可以用水龙头与闸门放水的关系，来想象或者说是理解三极管的放大原 理。其示意图如下图2-20所示：UccM之间电阻值无穷大

5、Ucc硅管导通门限电压为0. 6V0. 7 V3)水龙头闸门关紧的状态图2-20三极管放大原理参考示意图如图2.20 (a)所示：当发射结无电压或施加电压在门限电压以下，相当于闸门 关紧时，水未从水龙头底部通过水嘴流出来。此时，ec之间电阻值无穷大，ec之间的电 流处于截止状态，或者说是开关的OFF状态。ec之间电阻值】 TOC o 1-5 h z b1|Ucc(1 6U左右一I I II I IUbb 丁I I I硅管0. 6寸0.7V导通 e(b)水龙头闸门松动一点点的状态-.图2-20三极管放大原理参考示意图如图2.20 ( b )所示：当对发射结施加电压在门限电压范围时(以硅管0.7V

6、左ec右为例)，相当于闸门松动一点点，从水龙头底部通过水嘴流出的水成滴答状态。此时， 之间的电阻值也下降了一点点。ecM之间电阻值I IUccUcc(C).水龙头打开三分之一的状态图2-20三极管放大原理参考示意图如图2.20 ( c )所示：当对发射结施加电压在0.8V时，相当于闸门已打开三分 之一的状态时，水龙头底部已经可以有三分之一的水通过水嘴流出来了，此时，ec之间的 电阻值也下降了三分之一，ec之间的电流处于调控或者说是放大状态。”之间电阻值J J I0.9V左右0.9V左右Wb(d)水龙头闸门打开三分之二的状态图2-20三极管放大原理参考示意图如图2.20 ( d )所示：当对发射结施加电压在0.9V时，相当于闸门已打开三分 之二的状态时，水龙头底部已经可以有三分之二的水通过水嘴流出来了，此时，ec之间的 电阻值也下降了三分之二，ec之间的电流处于调控或者说是放大状态。Ubbec之间电阳值为1Ubbec之间电阳值为1刀或以上 水龙头闸门全部打开的洗态图2-20三极管放大原理参考示意图如图2.20 ( e )所示：当对发射结施加电压在1V或者1