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  • 三極管電路原理與選擇
    • 發布時間:2021-08-30 17:13:39
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    三極管電路原理與選擇
    三極管基礎介紹:
    當集電極(N)電壓高于基級(P)電壓時,基級和集電極構成的pn結是反向的,此時叫集電極反偏;
    當基級(P)電壓高于發射極(N)電壓時,基級和發射極構成的pn結是正向的,此時叫發射極正偏;
    當三極管的發射極正偏,集電極反偏時,三極管工作在放大狀態;
    對于NPN管,它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成,發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結,而集電區與基區形成的PN結稱為集電結,三條引線分別稱為發射極e (Emitter)、基極b (Base)和集電極c (Collector)。
    當b點電位高于e點電位零點幾伏時,發射結處于正偏狀態,而C點電位高于b點電位幾伏時,集電結處于反偏狀態,集電極電源Ec要高于基極電源Eb。
    在制造三極管時,有意識地使發射區的多數載流子濃度大于基區的,同時基區做得很薄,而且,要嚴格控制雜質含量。
    這樣,一旦接通電源后,由于發射結正偏,發射區的多數載流子(電子)及基區的多數載流子(空穴)很容易地越過發射結互相向對方擴散,但因前者的濃度基大于后者,所以通過發射結的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發射極電流子。
    三極管的電流放大作用實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,但在實際使用中常常通過電阻將三極管的電流放大作用轉變為電壓放大作用。
    放大原理
    1、發射區向基區發射電子
    電源Ub經過電阻Rb加在發射結上,發射結正偏,發射區的多數載流子(自由電子)不斷地越過發射結進入基區,形成發射極電流Ie。同時基區多數載流子也向發射區擴散,但由于多數載流子濃度遠低于發射區載流子濃度,可以不考慮這個電流,因此可以認為發射結主要是電子流。
    2、基區中電子的擴散與復合
    電子進入基區后,先在靠近發射結的附近密集,漸漸形成電子濃度差,在濃度差的作用下,促使電子流在基區中向集電結擴散,被集電結電場拉入集電區形成集電極電流Ic。也有很小一部分電子(因為基區很薄)與基區的空穴復合,擴散的電子流與復合電子流之比例決定了三極管的放大能力。
    3、集電區收集電子
    由于集電結外加反向電壓很大,這個反向電壓產生的電場力將阻止集電區電子向基區擴散,同時將擴散到集電結附近的電子拉入集電區從而形成集電極主電流Icn。另外集電區的少數載流子(空穴)也會產生漂移運動,流向基區形成反向飽和電流,用Icbo來表示,其數值很小,但對溫度卻異常敏感。
    三極管電路參數
    V(BR)CBO
    e極開路,c-b結的反向擊穿電壓。此時流經c-b極的是ICBO。當反向電壓VCB增至一定程度時,ICBO急劇增大,最后導致擊穿。
    (2) V(BR)CEO--b極開c-e極之間的反向擊穿電壓。
    此時流經c-e極的是ICEO。當反向電壓VCE增加到ICEO開始上升時的VCE就是V(BR)CEO。應該注意,在此情況下,當集電結開始擊穿時,IC增大,同時發射結分到的正向電壓增大,使e區注入b區的電子增多,IE增大。IE的增大又將使IC進一步增大。所以,這里有一個培增效應,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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