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三極管電路原理與選擇

發(fā)布時(shí)間：2021-08-30 17:13:39
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三極管電路原理與選擇

三極管基礎(chǔ)介紹：

當(dāng)集電極（N）電壓高于基級(jí)（P）電壓時(shí)，基級(jí)和集電極構(gòu)成的pn結(jié)是反向的，此時(shí)叫集電極反偏；

當(dāng)基級(jí)（P）電壓高于發(fā)射極（N)電壓時(shí)，基級(jí)和發(fā)射極構(gòu)成的pn結(jié)是正向的，此時(shí)叫發(fā)射極正偏；

當(dāng)三極管的發(fā)射極正偏，集電極反偏時(shí)，三極管工作在放大狀態(tài)；

對(duì)于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e （Emitter）、基極b (Base)和集電極c (Collector)。

當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Eb。

在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量。

這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流子。

三極管的電流放大作用實(shí)際上是利用基極電流的微小變化去控制集電極電流的巨大變化。

三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常通過電阻將三極管的電流放大作用轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩?/div>

放大原理

1、發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射電子

電源Ub經(jīng)過電阻Rb加在發(fā)射結(jié)上，發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子(自由電子）不斷地越過發(fā)射結(jié)進(jìn)入基區(qū)，形成發(fā)射極電流Ie。同時(shí)基區(qū)多數(shù)載流子也向發(fā)射區(qū)擴(kuò)散，但由于多數(shù)載流子濃度遠(yuǎn)低于發(fā)射區(qū)載流子濃度，可以不考慮這個(gè)電流，因此可以認(rèn)為發(fā)射結(jié)主要是電子流。

2、基區(qū)中電子的擴(kuò)散與復(fù)合

電子進(jìn)入基區(qū)后，先在靠近發(fā)射結(jié)的附近密集，漸漸形成電子濃度差，在濃度差的作用下，促使電子流在基區(qū)中向集電結(jié)擴(kuò)散，被集電結(jié)電場(chǎng)拉入集電區(qū)形成集電極電流Ic。也有很小一部分電子（因?yàn)榛鶇^(qū)很?。┡c基區(qū)的空穴復(fù)合，擴(kuò)散的電子流與復(fù)合電子流之比例決定了三極管的放大能力。

3、集電區(qū)收集電子

由于集電結(jié)外加反向電壓很大，這個(gè)反向電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)力將阻止集電區(qū)電子向基區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)將擴(kuò)散到集電結(jié)附近的電子拉入集電區(qū)從而形成集電極主電流Icn。另外集電區(qū)的少數(shù)載流子（空穴）也會(huì)產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，流向基區(qū)形成反向飽和電流，用Icbo來表示，其數(shù)值很小，但對(duì)溫度卻異常敏感。

三極管電路參數(shù)

V(BR)CBO

e極開路，c-b結(jié)的反向擊穿電壓。此時(shí)流經(jīng)c-b極的是ICBO。當(dāng)反向電壓VCB增至一定程度時(shí)，ICBO急劇增大，最后導(dǎo)致?lián)舸?/div>

(2) V(BR)CEO--b極開c-e極之間的反向擊穿電壓。

此時(shí)流經(jīng)c-e極的是ICEO。當(dāng)反向電壓VCE增加到ICEO開始上升時(shí)的VCE就是V(BR)CEO。應(yīng)該注意，在此情況下，當(dāng)集電結(jié)開始擊穿時(shí)，IC增大，同時(shí)發(fā)射結(jié)分到的正向電壓增大，使e區(qū)注入b區(qū)的電子增多，IE增大。IE的增大又將使IC進(jìn)一步增大。所以，這里有一個(gè)培增效應(yīng)，而最后使c-e極之間擊穿電壓V(BR)CEO要比V(BR)CBO小即V(BR)CEO<V(BR)CBO。
三極管電路原理

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