三极管的电流分配关系
发布时间:2012/7/6 20:47:11 访问次数:10171
下面以NPN型管为例讨论三GRM2165C1H241JA01D极管的电流分配关系,其结论同样适用于PNP型管。
三极管在放大条件下,即发射结加正向电压、集电结加反向电压的条件下,三极管内部的载流子的传输将发生下列过程。
(一)发射区向基区注入电子
由于发射结外加正向电压,发射结导通,因此发射区的多数载流子电子就源源不断地通过发射结扩散到基区,形成发射极电流IE,萁方向与电子流动方向相反,如图2-5所示。与此同时,基区的空穴也扩散到发射区,但由于发射区杂质浓度远高于基区(一般高几百倍),与电子流相比这部分空穴流可忽略不计。由发射区扩散来的电子注入基区后,就在基区靠近发射结的边界积累起来,在基区中形成了一定的浓度梯度,靠近发射结处浓度最高,离发射结越远浓度越低。因此,电子就要向集电的方向扩散,在扩散过程中又会与基区中的空穴复合,同时接在基区的电源BB的正端则不断从基区拉走电子,好像不断供给基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走的电子数目相等,使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基极电流IB,所以基极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。也就是说,注入基区的电子有一部分未到达集电结,如复合越多,则到达集电结的电子越少,对放大是不利的。所以为了减小复合,常把基区做得很薄(几微米),并使基区掺人杂质的浓度很低,因而电子在扩散过程中实际上与空穴复合的数量很少,大部分都能到达集电结。
(三)集电区收集扩散过来的电子
由于集电结所加的是反向电压,所以结中的电场很强,不过由于处于反偏状态,集电结自身所产生的电流几乎为0,但该电场对从基区中扩散到集电结边缘的电子(来自于发射区的电子,进入基区后变为少子)却有很强昀吸引力,可使电子迅速漂移过集电结而被集电区所收集,形成由发射区传输到集电区的较大的电子电流,形成集电极电流IC,如图2-5所示。
另一方面,根据反向PN结的特性,当集电结加反向电压时,基区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用下形成反向漂移电流,如图-5所示。这部分电流取决于少数载流子浓度,称为反向饱和电流ICB(),它的数值是很小的,个电流对放大没有贡献,而且受温度影响很大,容易使管子工作不稳定,所以在制造过程中要尽量设法减小ICBO。
下面以NPN型管为例讨论三GRM2165C1H241JA01D极管的电流分配关系,其结论同样适用于PNP型管。
三极管在放大条件下,即发射结加正向电压、集电结加反向电压的条件下,三极管内部的载流子的传输将发生下列过程。
(一)发射区向基区注入电子
由于发射结外加正向电压,发射结导通,因此发射区的多数载流子电子就源源不断地通过发射结扩散到基区,形成发射极电流IE,萁方向与电子流动方向相反,如图2-5所示。与此同时,基区的空穴也扩散到发射区,但由于发射区杂质浓度远高于基区(一般高几百倍),与电子流相比这部分空穴流可忽略不计。由发射区扩散来的电子注入基区后,就在基区靠近发射结的边界积累起来,在基区中形成了一定的浓度梯度,靠近发射结处浓度最高,离发射结越远浓度越低。因此,电子就要向集电的方向扩散,在扩散过程中又会与基区中的空穴复合,同时接在基区的电源BB的正端则不断从基区拉走电子,好像不断供给基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走的电子数目相等,使基区的空穴浓度基本维持不变。这样就形成了基极电流IB,所以基极电流就是电子在基区与空穴复合的电流。也就是说,注入基区的电子有一部分未到达集电结,如复合越多,则到达集电结的电子越少,对放大是不利的。所以为了减小复合,常把基区做得很薄(几微米),并使基区掺人杂质的浓度很低,因而电子在扩散过程中实际上与空穴复合的数量很少,大部分都能到达集电结。
(三)集电区收集扩散过来的电子
由于集电结所加的是反向电压,所以结中的电场很强,不过由于处于反偏状态,集电结自身所产生的电流几乎为0,但该电场对从基区中扩散到集电结边缘的电子(来自于发射区的电子,进入基区后变为少子)却有很强昀吸引力,可使电子迅速漂移过集电结而被集电区所收集,形成由发射区传输到集电区的较大的电子电流,形成集电极电流IC,如图2-5所示。
另一方面,根据反向PN结的特性,当集电结加反向电压时,基区中少数载流子电子和集电区中少数载流子空穴在结电场作用下形成反向漂移电流,如图-5所示。这部分电流取决于少数载流子浓度,称为反向饱和电流ICB(),它的数值是很小的,个电流对放大没有贡献,而且受温度影响很大,容易使管子工作不稳定,所以在制造过程中要尽量设法减小ICBO。
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