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2015-6-17 08:44| 发布者: admin| 查看: 9099| 评论: 0

摘要: 三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。 外部条件:发射结正偏,集电结反偏。(BJT的工作条件) 1. 内部载流子的传输过程 ü 发射区:发射载流子 ü 基区:传送和控制载流子 ü 集电区:收集载流子 ...

三极管的放大作用是在一定的外部条件控制下,通过载流子传输体现出来的。

    外部条件:发射结正偏,集电结反偏。(BJT的工作条件)

1. 内部载流子的传输过程

ü  发射区:发射载流子

ü  基区:传送和控制载流子

ü  集电区:收集载流子

   (以NPN为例)

发射结正偏,发射区电子不断向基区扩散,形成发射极电流IE。基区空穴向发射区的扩散可忽略。进入P区的电子少部分与基区的空穴复合,形成电流IB  ,多数扩散到集电结。集电区收集扩散到集电结边缘处的电子形成集电极电流IncIC的主要部分)。因集电结反偏,有少子形成反向电流ICBO

文本框:

    由以上看出,三极管内有两种载流子(自由电子和空穴)参与导电,故称为双极型三极管,或BJT (Bipolar Junction Transistor)

    2. 电流分配关系

1)三个电极电流总关系

IE = IB+ IC

IC = InC+ ICBO

IB = IB’ - ICBO

2)共基极电流传输系数a

  由载流子的传输过程可知,由于电子在基区的复合,发射区注入到基区的电子并非全部到达集电区,管子制成后,复合所占的比例也就定了。也就是由发射区注入的电子传输到集电区所占的百分比是一定的,这个百分比用α表示。

   

IC= InC+ ICBO,且   IC >> ICBO

a 称为共基极电流放大系数,它只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般 a = 0.9~0.99

3)共发射极电流放大系数b

   ,∴ iCb iB

发射区每向基区供给一个复合用的载流子,就要向集电区供给b 个载流子,亦即iCiBb 倍。

b 是另一个电流放大系数,同样,它也只与管子的结构尺寸和掺杂浓度有关,与外加电压无关。一般 b  >> 1,通常 20200

b a 的关系:

   iCb iB

      iC =αiE

所以

可得 

 

两种类型三极管各电极电流方向

 

 

NPN型三极管            PNP型三极管

3. 三极管的三种组态

BJT的三种组态

共发射极接法,发射极作为公共电极,用CE表示;

共基极接法,基极作为公共电极,用CB表示;

共集电极接法,集电极作为公共电极,用CC表示。

4. 放大作用

共基极放大电路

DvI = 20mV,使DiE = -1 mA,当a = 0.98 时,

DiC = a DiE = -0.98 mADvO = -DiCRL = 0.98 V

电压放大倍数

共射极放大电路

DvI = 20mV

使 DiB = 20 uA

a = 0.98

DvO = -DiC• RL = -0.98 V

电压放大倍数

综上所述,三极管的放大作用,主要是依靠它的发射极电流能够通过基区传输,然后到达集电极而实现的。

三极管能起放大作用的条件是:

1)内部条件:发射区杂质浓度远大于基区杂质浓度,且基区很薄。

2)外部条件:发射结正向偏置,集电结反向偏置。

对于共射极电路,是以基极电流 iB作为输入控制电流,研究其放大过程主要是分析集电极电流 iC(输出电流)与基极电 iB(输入电流)之间的关系。若能设法改变 iB ,就能控制iC,这就是三极管以弱控制强的电流放大作用。三极管属电流控制器件。

共射极电路不但能得到电压放大,而且还可得到电流放大,所以共射极电路是目前应用最广泛的一种组态。

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