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1、单击此处 编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 1 三极管的内部结构和放大原理 授课人 二极管的内部结构 由以前所学知识可知二极管内部是由一块N型 半导体和一块P型半导体构成 N型半导体中电子 浓度高 P型半导体中空穴浓度高 在N型半导体 和P型半导体的结合处形成了一个内电场 内电场 方向由N型半导体指向P型半导体 NP 三极管的内部结构 我们将二极管的P型半导体做薄 并再结 合一个体积更大的N型半导体 且P型半导体和 第二个N型半导体的掺杂浓度很低 于是我们 就得到了一个NPN型三极管的内部结构 三极 管内部有两个PN结 但第二个PN结与普通的 PN结不相同 因为P型半导体和N型半导
2、体的 掺杂浓度都很低 NPN 三极管的工作原理 我们定义三个半导体依次为三极管的发射区 基区和集 电区 将第一个PN结称为发射结 发射结正偏 第二个PN 结称为集电结 集电结反偏 电子是反向电场运动 正偏时 外电场会削掉内电场的作用力使发射区的电子继续向基区扩 散 同时电源负极源源不断提供电子 PNN 外电场外电场 发射区基区集电区 电子的流向 基区半导体很薄 除少部分被第一个电源正 极吸收外 绝大部分电子穿过基区 第二个PN结 反偏 外电场叠加在内电场上 增强内电场作用 力 对电子更具作用力 使更多的电子扩散到集 电区 然后被第二个电源的正极吸收 PNN 发射区基区 集电区 外电场外电场 三
3、极管电流分配关系 将三极管三个区各自引一根引脚出来 依次构 成了三极管的三个极 发射极 基极和集电极 分 别用字母E B和C表示 电子运动的方向与电流的 方向相反 于是回路中有三部分电流 射极电流IE 基极电流IB和集电极电流Ic 电流流向如图中所示 PNN 发射区基区集电区 发射极E 集电极C 基极B IE Ic IB 三极管各极性电流的分配关系 从发射极流向基极并被第一个电源正极 吸收的电子数量少 而穿透过基区流向集电 极并被第二个电源正极吸收的电子数量多 但流向基极的电子和流向集电极的电子都是 从发射极扩散出去的 电子流量的大小反映 了电流的大小 因此射极电流是总电流 即 IE IB I
4、C 三极管的电流分配关系 我们知道流向三极管集电极的电子要比流向 基极的电子量大 因此集电极电流要比基极电流 大 实际上 三极管的集电极电流不仅比基极电 流大很多 而且他们之间呈倍数关系 我们将这 个倍数用符号 表示 则存在下列等式 IC IB 如果将发射极电流比作水管中的水流 基极 电流比作水龙头 集电极电流比作从水龙头里放 出来的水流 则龙头拧的越紧 龙头里出来的水 流量就越小 龙头拧的越松 龙头里出来的水流 量就越大 三极管的电流分配关系 通过调节水龙 头来控制出水 的流量 PNN 发射区基区集电区 发射极电流IE 集电极电流Ic 基极电流IB RPRC 在三极管的基 极串联一个滑 动变
5、阻器 同 时在集电极端 也增加一个偏 置电阻 通过 调节滑动变阻 器改变基极电 流IB的大小 由 于集电极电流 与基极电流呈 倍数关系 故 集电极电流IC也 会随之变化 三极管放大的倍数 IC IB 其中 是一个放大倍数 可以为20 30 50等等 如 60 时 IB增大时 IC相应增大60倍 IB减小时 IC相应减小60倍 因此 IC随着IB的增大呈倍数的增大 随 IB的减小呈倍数的减小 三极管的放大要求 三极管作为放大元器件时 需满足以下条件 内部结构条件 1 发射区掺杂浓度较大 以利于发射区向基区发射 载流子 2 基区很薄 掺杂少 这样载流子易于通过 3 集电区比发射区体积大且掺杂少 利于收集载流 子 外部条件 发射结正偏 集电结反偏 总结 1 三极管能放大电流有内部结构要求 和外部PN结偏置要求 2 三极管电流服从下列等式关系 IE IB IC IC IB 三极管的内部结构和工作原理 谢谢大家 此课件下载可自行编辑修改 此课件供参考 部分内容来源于网络 如有侵权请与我联系删除
