通俗易懂的三極體工作原理

2021-03-03 23:02:25 字數 2135 閱讀 9049

三極體工作原理

1、晶體三極體簡介。晶體三極體是p型和n型半導體的有機結合,兩個pn結之間的相互影響,使pn結的功能發生了質的飛躍,具有電流放大作用。晶體三極體按結構粗分有npn型和pnp型兩種型別。

如圖2-17所示。(用q、vt、pq表示)三極體之所以具有電流放大作用,首先,製造工藝上的兩個特點:(1)基區的寬度做的非常薄;(2)發射區摻雜濃度高,即發射區與集電區相比具有雜質濃度高出數百倍。

2、晶體三極體的工作原理。

其次,三極體工作必要條件是(a)在b極和e極之間施加正向電壓(此電壓的大小不能超過1v);(b)在c極和e極之間施加反向電壓(此電壓應比eb間電壓較高);(c)若要取得輸出必須施加負載。

圖2-17 三極體的構造示意圖

最後,當三極體滿足必要的工作條件後,其工作原理如下:

(1) 基極有電流流動時。由於b極和e極之間有正向電壓,所以電子從發射極向基極移動,又因為c極和e極間施加了反向電壓,因此,從發射極向基極移動的電子,在高電壓的作用下,通過基極進入集電極。於是,在基極所加的正電壓的作用下,發射極的大量電子被輸送到集電極,產生很大的集電極電流。

(2)基極無電流流動時。在b極和e極之間不能施加電壓的狀態時,由於c極和e極間施加了反向電壓,所以集電極的電子受電源正電壓吸引而在c極和e極之間產生空間電荷區,阻礙了從發射極向集電極的電子流動,因

而就沒有集電極電流產生。

綜上所述,在晶體三極體中很小的基極電流可以導致很大的集電極電流,這就是三極體的電流放大作用。此外,三極體還能通過基極電流來控制集電極電流的導通和截止,這就是三極體的開關作用(開關特性)。

參見晶體三極體特性曲線2-18圖所示:

圖2-18 晶體三極體特性曲線

3、晶體三極體共發射極放大原理如下圖所示:

a、vt是乙個npn型三極體,起放大作用。

b、ecc 集電極迴路電源(集電結反偏)為輸出訊號提供能量。

c、rc 是集電極直流負載電阻,可以把電流的變化量轉化成電壓的變化量反映在輸出端。

d、基極電源ebb和基極電阻rb,一方面為發射結提供正向偏置電壓,同時也決定了基極電流ib.

圖2-19 共射極基本放大電路

e、cl、c2作用是隔直流通交流偶合電容。

f、rl是交流負載等效電阻。

交流通路:ui正端-cl-vtb-vtc-c2-rl-ui負端。

(1)在日常使用中採用兩組電源不便,可用一組供電。

(2)為簡化電路,用「ucc」的端點和「地」表示直流電源。

(3)把輸入訊號電壓、輸出訊號電壓和直流電源的公共端點稱為「地」並用符號「丄」表示,以地端作零電位參考。

畫外音: 我們可以用水龍頭與閘門放水的關係,來想象或者說是理解三極體的放大原理。其示意圖如下圖 2-20 所示:

圖 2-20 三極體放大原理參考示意圖

① 如圖 2.20 (a)所示:當發射結無電壓或施加電壓在門限電壓以下,相當於閘門關緊時,水未從水龍頭底部通過水嘴流出來。

此時, ec 之間電阻值無窮大, ec 之間的電流處於截止狀態,或者說是開關的 off 狀態。

圖 2-20 三極體放大原理參考示意圖

② 如圖 2.20 ( b )所示:當對發射結施加電壓在門限電壓範圍時(以矽管 0.

7v 左右為例),相當於閘門鬆動一點點,從水龍頭底部通過水嘴流出的水成滴答狀態。此時, ec 之間的電阻值也下降了一點點。

圖 2-20 三極體放大原理參考示意圖

③ 如圖 2.20 ( c )所示:當對發射結施加電壓在 0.

8v 時,相當於閘門已開啟三分之一的狀態時,水龍頭底部已經可以有三分之一的水通過水嘴流出來了,此時, ec 之間的電阻值也下降了三分之一, ec 之間的電流處於調控或者說是放大狀態。

圖 2-20 三極體放大原理參考示意圖

④ 如圖 2.20 ( d )所示:當對發射結施加電壓在 0.

9v 時,相當於閘門已開啟三分之二的狀態時,水龍頭底部已經可以有三分之二的水通過水嘴流出來了,此時, ec 之間的電阻值也下降了三分之二, ec 之間的電流處於調控或者說是放大狀態。

圖 2-20三極體放大原理參考示意圖

⑤ 如圖 2.20 ( e )所示:當對發射結施加電壓在 1v 或者 1v 以上時,相當於閘門已完全開啟的狀態時,水龍頭底部所有的水已經可以通過水嘴流出來了,此時, ec 之間的電阻值也下降為「 0 」,或者說很小,可以或略不計, ec 之間的電流處於飽和狀態,或者說是開關的 on 狀態。

三極體工作原理

結構與操作原理 三極體的基本結構是兩個反向鏈結的pn接面,如圖1所示,可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為射極 emitter,e 基極 base,b 和集 極 collector,c 名稱 和它們在三極體操作時的功能有關。圖中也顯示出 npn與pnp三極體的電路符號,射極特別被標...

三極體工作原理

結構與操作原理 三極體的基本結構是兩個反向鏈結的pn接面,如圖1所示,可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為射極 emitter,e 基極 base,b 和集 極 collector,c 名稱 和它們在三極體操作時的功能有關。圖中也顯示出 npn與pnp三極體的電路符號,射極特別被標...

三極體工作原理

結構與操作原理 三極體的基本結構是兩個反向鏈結的pn接面,如圖1所示,可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為射極 emitter,e 基極 base,b 和集 極 collector,c 名稱 和它們在三極體操作時的功能有關。圖中也顯示出 npn與pnp三極體的電路符號,射極特別被標...