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三极管结构和基本工作原理

发布时间:2012/1/9 10:57:01 访问次数:3664

      1.三极管结构
    (1) NPN型三极管结构。图14-10所示是NPN型三极管结构示意图,三极管由3块半导体构成,对于NPN型三极管而言,由两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧,这两块半导体所引出的电极名称如图中所示。

                    
    在P型和N型半导体的交界面处形成两个PN结,R6637-11这两个PN结与前面介绍的二极管PN结具有相似的特性。
    (2) PNP型三极管结构。图14-11所示是PNP型三极管结构示意图,它与NPN型三极管基本相似,只是用了两块P型半导体,一块N型半导体,也是形成两个PN结,但极性不同,如图中所示。

                     
    2.三极管3个电极的电流
    三极管共有3个电极,各电极的电流分别是:基极电流,用IB表示;集电极电流,用Ic表示;发射极电流,用IE表示。
    各电极电流之间的关系说明见表14-8。无论是NPN型还是PNP型三极管,3个电极电流之间关系相同,但是各电极电流方向不同。

                  
    3.三极管能够放大信号的理解方法
    三极管具有电流放大作用,它是一个电流控制器件。
    所谓电流控制器件是指,它用很小的基极电流IB来控制比较大的集电极电流Ic和发射极电流IE,没有IB就没有Ic和IE。
    在Ic=βIB中,β是大于几十的,只要有一个很小的输入信号电流IB,就有一个很大的输出信号电流Ic出现。由此可见,三极管能够对输入电流进行放大。在各种放大器电路中,就是用三极管的这一特性来放大信号的。
    如果没有电流IB,三极管就处于截止状态,直流电源就不会为三极管提供Ic和IE,而如和IE都是由直流电源直接提供的(除了IE中很小的IB是基极输入电流)。
    基极电流,B由两部分组成:直流电源提供的静态偏置电流和由信号源提供的信号电流。
    由上述分析可知,三极管能将直流电源的电流按照输入电流IB的要求(变化规律)转换成相应的电流Ic和IE,并不是对输入三极管的基极电流进行直接放大,从这个角度上讲三极管是一个电流转换器件,即用基极电流来控制直流电源流过三极管集电极和发射极的电流。图14-12所示是三极管电流控制作用示意图。

                   
    4.三极管3种工作状态电流特征
    三极管共有3种工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。用于不同目的三极管其工作状态不同。
    三极管3种工作状态定义和电流特征说明见表14-9。

                 

      1.三极管结构
    (1) NPN型三极管结构。图14-10所示是NPN型三极管结构示意图,三极管由3块半导体构成,对于NPN型三极管而言,由两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧,这两块半导体所引出的电极名称如图中所示。

                    
    在P型和N型半导体的交界面处形成两个PN结,R6637-11这两个PN结与前面介绍的二极管PN结具有相似的特性。
    (2) PNP型三极管结构。图14-11所示是PNP型三极管结构示意图,它与NPN型三极管基本相似,只是用了两块P型半导体,一块N型半导体,也是形成两个PN结,但极性不同,如图中所示。

                     
    2.三极管3个电极的电流
    三极管共有3个电极,各电极的电流分别是:基极电流,用IB表示;集电极电流,用Ic表示;发射极电流,用IE表示。
    各电极电流之间的关系说明见表14-8。无论是NPN型还是PNP型三极管,3个电极电流之间关系相同,但是各电极电流方向不同。

                  
    3.三极管能够放大信号的理解方法
    三极管具有电流放大作用,它是一个电流控制器件。
    所谓电流控制器件是指,它用很小的基极电流IB来控制比较大的集电极电流Ic和发射极电流IE,没有IB就没有Ic和IE。
    在Ic=βIB中,β是大于几十的,只要有一个很小的输入信号电流IB,就有一个很大的输出信号电流Ic出现。由此可见,三极管能够对输入电流进行放大。在各种放大器电路中,就是用三极管的这一特性来放大信号的。
    如果没有电流IB,三极管就处于截止状态,直流电源就不会为三极管提供Ic和IE,而如和IE都是由直流电源直接提供的(除了IE中很小的IB是基极输入电流)。
    基极电流,B由两部分组成:直流电源提供的静态偏置电流和由信号源提供的信号电流。
    由上述分析可知,三极管能将直流电源的电流按照输入电流IB的要求(变化规律)转换成相应的电流Ic和IE,并不是对输入三极管的基极电流进行直接放大,从这个角度上讲三极管是一个电流转换器件,即用基极电流来控制直流电源流过三极管集电极和发射极的电流。图14-12所示是三极管电流控制作用示意图。

                   
    4.三极管3种工作状态电流特征
    三极管共有3种工作状态:截止状态、放大状态、饱和状态。用于不同目的三极管其工作状态不同。
    三极管3种工作状态定义和电流特征说明见表14-9。

                 

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1-9三极管结构和基本工作原理

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