三極管的結(jié)構(gòu)類型與工作原理

發(fā)布時(shí)間:2024-03-31
半導(dǎo)體三極管又稱為晶體管、三極管、雙極型晶體管、bjt 。它由2個(gè)背靠背的pn結(jié)組成,分為 npn型、pnp型。由制造的材料又分為硅三極管、鍺三極管。
npn型三極管:c:collector 集電極;b:base 基極;e:emitter 發(fā)射極
采用平面管制造工藝,在n+型底層上形成兩個(gè)pn結(jié)。
工藝特點(diǎn):三個(gè)區(qū),二個(gè)結(jié),引出三根電極雜質(zhì)濃度(e區(qū)摻雜濃度最高,b區(qū)較高,c 區(qū)最低);面積大小( c區(qū)最大, e區(qū)大, b區(qū)窄)。
pnp型三極管:在p+型底層上形成兩個(gè)pn結(jié)。
npn管的工作原理:為使npn管正常放大時(shí)的條件:射結(jié)正偏(vbe>0),集電結(jié)反偏(vcb>0)。
發(fā)射區(qū)向基區(qū)大量發(fā)射電子(多子), 進(jìn)入基區(qū)的電子成為基區(qū)的少子,其中小部分與基區(qū)的多子( 空穴)復(fù)合,形成ib電流,絕大部分繼續(xù)向集電結(jié)擴(kuò)散并達(dá)到集電結(jié)邊緣。 因集電結(jié)反偏,這些少子將非常容易漂移到集電區(qū),形成集電集電流的一部分icn。 而基區(qū)和集電區(qū)本身的少子也要漂移到對(duì)方,形成反向飽和電流icbo。
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晶體管的四種工作狀態(tài):
1.發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏:放大工作狀態(tài) 用在模擬電子電路
2.發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏:截止工作狀態(tài)
3.發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏:飽和工作狀態(tài) 用在開關(guān)電路中
4.發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)正偏:倒置工作狀態(tài) 較少應(yīng)用
三種基本組態(tài):集電極不能作為輸入端,基極不能作為輸出端。
1.共基組態(tài)(cb)
輸入:發(fā)射極端:基極公共(此處接地) 。 輸出:集電極。
vbe>0,發(fā)射結(jié)正偏,vcb>0(∵vcc>vbb),集電結(jié)反偏。所以三極管工作在放大狀態(tài)。
發(fā)射極組態(tài)(ce):
共集電極組態(tài)(cc):
共基組態(tài)時(shí)電流關(guān)系(放大狀態(tài)):

,
稱為共基極直流電流放大系數(shù),0.98~0.998。icbo稱為集電結(jié)反向飽和電流,其值很小,??珊雎浴?br>其中穿透電流,。
當(dāng)時(shí),。
稱為共射極直流電流放大系數(shù), 穿透電流iceo ,其值較小,也??珊雎浴?所以有和之間的關(guān)系:
共集組態(tài)時(shí)電流關(guān)系(放大狀態(tài)):
無(wú)論哪種組態(tài),輸入電流對(duì)輸出電流都具有控制作用,因此三極管是一種電流控制器件(cccs)。并且共射和共集組態(tài)還具有電流放大作用。
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