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1、三极管的内部结构和放大原理三极管的内部结构和放大原理 授课人： 1二极管的内部结构二极管的内部结构 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型半导体的结结合合处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。NP2三极管的内部结构三极管的内部结构 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型半导体的掺杂浓
2、度都很低。NPN3三极管的工作原理三极管的工作原理 我我们们定定义义三三个个半半导导体体依依次次为为三三极极管管的的发发射射区区，基基区区和和集集电电区区。将将第第一一个个PN结结称称为为发发射射结结，发发射射结结正正偏偏，第第二二个个PN结结称称为为集集电电结结，集集电电结结反反偏偏。电电子子是是反反向向电电场场运运动动，正正偏偏时时外外电电场场会会削削掉掉内内电电场场的的作作用用力力使使发发射射区区的的电电子子继继续续向向基基区区扩扩散，同时电源负极源源不断提供电子。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发射区基区基区集电区集电区4电子的流向电子的流向 基区半导体很薄，
3、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发射区发射区基区基区集电区集电区外电场外电场5三极管电流分配关系三极管电流分配关系 将将三三极极管管三三个个区区各各自自引引一一根根引引脚脚出出来来，依依次次构构成成了了三三极极管管的的三三个个极极，发发射射极极，基基极极和和集集电电极极。分分别别用用字字母母E，B和和C表表示示。电电子子运运动动的的方方向向与与电电流流的的方方向向相相反反，于于是是回回路路中中有有三三部部分分电电流流，射射极极电电流流IE
4、，基极电流基极电流IB和集电极电流和集电极电流Ic，电流流向如图中所示。，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BIEIcIB6三极管各极性电流的分配关系三极管各极性电流的分配关系 从从发发射射极极流流向向基基极极并并被被第第一一个个电电源源正正极极吸吸收收的的电电子子数数量量少少，而而穿穿透透过过基基区区流流向向集集电电极极并并被被第第二二个个电电源源正正极极吸吸收收的的电电子子数数量量多多。但但流流向向基基极极的的电电子子和和流流向向集集电电极极的的电电子子都都是是从从发发射射极极扩扩散散出出去去的的。电电子子流流量量的的大大小小反反映映了电流的大小，因此射极电流是
5、总电流，即了电流的大小，因此射极电流是总电流，即 IE=IB+IC7三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系 我我们们知知道道流流向向三三极极管管集集电电极极的的电电子子要要比比流流向向基基极极的的电电子子量量大大，因因此此集集电电极极电电流流要要比比基基极极电电流流大大。实实际际上上，三三极极管管的的集集电电极极电电流流不不仅仅比比基基极极电电流流大大很很多多，而而且且他他们们之之间间呈呈倍倍数数关关系系，我我们们将将这这个个倍倍数数用用符号符号表示，则存在下列等式表示，则存在下列等式 IC=IB 如如果果将将发发射射极极电电流流比比作作水水管管中中的的水水流流，基基极极电电流流比比作作水水
6、龙龙头头，集集电电极极电电流流比比作作从从水水龙龙头头里里放放出出来来的的水水流流，则则龙龙头头拧拧的的越越紧紧，龙龙头头里里出出来来的的水水流流量量就就越越小小；龙龙头头拧拧的的越越松松，龙龙头头里里出出来来的的水水流流量就越大。量就越大。8三极管的电流分配关系三极管的电流分配关系通过调节水龙通过调节水龙头来控制出水头来控制出水的流量的流量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IBRPRC在三极管的基在三极管的基极串联一个滑极串联一个滑动变阻器，同动变阻器，同时在集电极端时在集电极端也增加一个偏也增加一个偏置电阻，通过置电阻，通过调节滑动变阻调节滑动变阻器改变基极电器改变
7、基极电流流IB的大小。由的大小。由于集电极电流于集电极电流与基极电流呈与基极电流呈倍数关系，故倍数关系，故集电极电流集电极电流IC也也会随之变化。会随之变化。9三极管放大的倍数三极管放大的倍数 IC=IB，其其中中是是一一个个放放大大倍倍数数，可可以以为为20,30,50等等等等，如如=60时时，IB增增大大时时，IC相相应应增增大大60倍倍，IB减减小小时时，IC相相应应减减小小60倍倍。因因此此IC随随着着IB的的增增大大呈呈倍倍数数的的增增大大，随随IB的的减小呈倍数的减小。减小呈倍数的减小。10三极管的放大要求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：三极管作为放大元器件
8、时，需满足以下条件：内部结构条件：内部结构条件：1.发发射射区区掺掺杂杂浓浓度度较较大大，以以利利于于发发射射区区向向基基区区发发射射载流子载流子2.基区很薄，掺杂少，这样载流子易于通过基区很薄，掺杂少，这样载流子易于通过3.集集电电区区比比发发射射区区体体积积大大且且掺掺杂杂少少，利利于于收收集集载载流流子子外部条件：外部条件：发射结正偏，集电结反偏发射结正偏，集电结反偏11总结总结1.三三极极管管能能放放大大电电流流有有内内部部结结构构要要求求和外部和外部PN结偏置要求结偏置要求2.三极管电流服从下列等式关系三极管电流服从下列等式关系 IE=IB+IC IC=IB12三极管的内部结构和工作原理三极管的内部结构和工作原理 谢谢大家！谢谢大家！13
