三极管的原理

作者&投稿:隗惠 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N是负极的意思(代表英文中Negative),N型半导体在高纯度硅中加入磷取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而P是正极的意思(Positive)是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)。如右图所示

当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Eb。
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电子流。
由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得:
Ie=Ib+Ic
这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:
β1=Ic/Ib
式中:β1--称为直流放大倍数,
集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:
β= △Ic/△Ib
式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
α1=Ic/Ie(Ic与Ie是直流通路中的电流大小)
式中:α1也称为直流放大倍数,一般在共基极组态放大电路中使用,描述了射极电流与集电极电流的关系。
α =△Ic/△Ie
表达式中的α为交流共基极电流放大倍数。同理α与α1在小信号输入时相差也不大。
对于两个描述电流关系的放大倍数有以下关系

三极管的电流放大作用实际上是利用基极电流的微小变化去控制集电极电流的巨大变化。 [3]
三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常通过电阻将三极管的电流放大作用转变为电压放大作用。
放大原理
1、发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。
3、集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。

三极管放大电路基本原理,这是一个关于三极管电路原理的说明文件。三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明三极管放大电路的基本原理。
三极管具有3个电极:发射极(E)、集电极(C)、基极(B)。按PN结的组合方式,三极管分PNP型跟NPN型。按本征半导体材料的不同,有硅管和锗管之分。因此,三极管有4种类型,即3A(锗PNP)、3B(锗 NPN)、3C(硅PNP)、3D(硅 NPN)。对于不同材料,导通跟截止电压也不同,硅管的导通电压大于0.7V,截止电压小于0.7V;锗管的导通电压大于0.3V,截止电压小于0.3V。PNP型三极管和NPN型三极管特性基本相同,


三极管的基极、集电极、发射极的作用各是什么?
发射极就是发射电子,基极就是控制电子(使流向集电极的电流受基极输入信号的控制),集电极就是收集电子。三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区...

三级管B857
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看来,你的电路知识水平相当缺乏。楼上几位说的很多了,我就给你说几句你一听就明白的:1.电子的运动方向是和电流方向相反的,但只在电源内部是相同的。2.我学过微电子,给你个建议,你现在学的东西有限,如果当面说,或是按照老师的方法,说一遍你就明白。集电极+基极=发射极,根据基尔霍夫定律来...

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一文讲透IGBT工作原理 | 百能云芯
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五极管的五极管工作原理
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igbt工作的原理是什么
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晶体管工作原理
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介绍下电子管的原理?
现在你看到了,栅极上电压的微小变化引起了电阻上电压的巨大变化,而电压的变化就是信号,于是信号被放大了。这种有三个电极的电子管叫电子三极管,它的特性就是有放大作用。还有更多种类的电子管,但基本上都是在电子三极管基础上改进的,其工作原理和电子三极管是一样的。

沅陵县15214769973: 三极管的原理是什么 -
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沅陵县15214769973: 三极管的工作原理是什么,也就是P -
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承放眠痛: 三极管的工作原理 三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E.分成NPN和PNP两种.我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理.一、电流放大 下面的分析仅对于NPN型...

沅陵县15214769973: 三极管的工作原理
承放眠痛: 三极管的工作原理是,PNP型的,在集电极上加上负极的电压,在发射极上加上正极电压,在基极上,加上负极的偏置电阻,和在正极上接的偏置点稳定电压的电阻,三极管就可以导通了,导通量取决于基极对负极的偏置电阻的阻值大小,和基极的工作点的电压.三极管PNP结上,是由锗的两个导电材料,中间夹接了N的硅的导电材料组成的,NPN型的是由两个硅材料的结,中间夹接着一个锗的或是别的复合材料组成的,它的放大倍数是取决于,制作三极管的时候在发射极和集电极中间的材料掺进了渣质浓度的大小,制作出不同放大系数的三极管,发射极和集电极之间的材料越干净放大倍数越高,残渣的浓度越多放大倍数越小!

沅陵县15214769973: 三极管的具体工作原理是什么啊?最好是通俗易懂点... -
承放眠痛: 三极管最基本的原理就是使管子工作在放大区,用基极电流去控制集电极电流,也就是对基极电流进行放大.是一种电流控制电流的器件.

沅陵县15214769973: 三极管的工作原理????? -
承放眠痛: 晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管.而每一种又有npn和pnp两种结构形式,但使用最多的是硅npn和锗pnp两种三极管,(其中,n表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,...

沅陵县15214769973: 三极管工作原理 -
承放眠痛: 简单的讲,就是微小的基极电流引起较大集电极电流.例如,三极管的直流放大倍数为100,当使通过基极的电流为1ma时,相应的集电极电流为100ma;当使通过基极的电流为2ma时,相应的集电极电流为200ma;当基极电流为零时,集电极电流也为零.当然这些条件要有一个前提,就是有一个合适的范围内的集电极电压.总而言之,三极管的工作原理就是:微小的基极电流变化控制产生较大的集电极电流变化.

沅陵县15214769973: 三极管的原理
承放眠痛: 三极管作为放大电路有三种接法:1、共发射极接法,发射极接地,信号由基极进入,放大后的信号由集电极输出;2、共集电极接法,信号由基极进入,放大后的信号由发射极输出;3、共基极接法,基极(交流)接地,信号由发射极进入,放大后的信号由集电极输出. 你看到的这个电路,就是共基极放大电路.

沅陵县15214769973: 三极管的工作原理和应用 越简单越好..谢谢 -
承放眠痛: 模拟放大.就像投影室的投影机一样,将小的图片通过光的直线传播放大到所有人都看得清楚大小.输入电流就是一个标本,照着它的波型、频率按一定倍数投影放大,这就是三极管的放大效果.运用嘛,主要是放大电流,其次可以当限流、控流的开关,在三极管正常放大状态,且不被击穿的前提下,基极电流(输入端)固定不变,则集电极(输出端)电流不随电压的增长或减小而相应变化.有限流控流的效果

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