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1.1半導(dǎo)體三極管
1.1半導(dǎo)體三極管
 更新時(shí)間:2008-7-27 15:38:17  點(diǎn)擊數(shù):6
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三極管是組成各電子電路的核心器件,它由三個(gè)電極。它是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)

一:三極管的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型

  通過(guò)工藝的方法,把兩個(gè)二極管背靠背的連接起來(lái)級(jí)組成了三極管。按PN結(jié)的組合方式有PNP型和NPN型,它們的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)圖分別為:如圖(1)、(2)所示

  不管是什麼樣的三極管,它們均包含三個(gè)區(qū):發(fā)射區(qū),基區(qū),集電區(qū),同時(shí)相應(yīng)的引出三個(gè)電極:發(fā)射極,基極,集電極。同時(shí)又在兩兩交界區(qū)形成PN結(jié),分別是發(fā)射結(jié)和基點(diǎn)結(jié)。

二:三極管的放大作用(這一問(wèn)題是重點(diǎn))

   我們知道,把兩個(gè)二極管背靠背的連在一起,是沒(méi)有放大作用的,要想使它具有放大作用,必須做到一下幾點(diǎn):

發(fā)射區(qū)中摻雜
基區(qū)必須很薄
基電結(jié)的面積應(yīng)很大
工作時(shí):發(fā)射結(jié)應(yīng)正向偏置,集電結(jié)應(yīng)反向偏置

載流子的傳輸過(guò)程
因?yàn)榘l(fā)射結(jié)正向偏置,且發(fā)射區(qū)進(jìn)行重?fù)诫s,所以發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子擴(kuò)散注入至基區(qū),又由于集電結(jié)的反向作用,故注入至基區(qū)的載流子在基區(qū)形成濃度差,因此這些載流子從基區(qū)擴(kuò)散至集電結(jié),被電場(chǎng)拉至集電區(qū)形成集電極電流。而留在基區(qū)的很少,因?yàn)榛鶇^(qū)做的很薄。
我們?cè)儆脠D形來(lái)說(shuō)明一下,如圖(3)所示:

電流的分配關(guān)系
由于載流子的運(yùn)動(dòng),從而產(chǎn)生相應(yīng)電流,它們的關(guān)系如下:
    
        
        
        

其中:ICEO為發(fā)射結(jié)少數(shù)載流子形成的反向飽和電流;ICBOIB=0時(shí),集電極和發(fā)射極之間的穿透電流。   為共基極電流的放大系數(shù), 為共發(fā)射極電流的放大系數(shù)。它們可定義為:

放大系數(shù)有兩種(直流和交流),但我們一般認(rèn)為,它們二者是相等的,不區(qū)分它們。
三:三極管的特性曲線
它的特性曲線與它的接法有關(guān),在學(xué)習(xí)之前,我們先來(lái)學(xué)習(xí)一下它的三種不同接法。

(1)共基極,如圖(1)所示
(2)共發(fā)射極  如圖(2)所示
(3)共集電極  如圖(3)所示

我們以NPN管共發(fā)射極為例:

1.輸入特性

它與PN結(jié)的正向特性相似,三極管的兩個(gè)PN結(jié)相互影響,因此,輸出電壓UCE對(duì)輸入特性有影響,
UCE>1,時(shí)這兩個(gè)PN結(jié)的輸入特性基本重合。我們用UCE=0和UCE>=1,兩條曲線表示,如圖(4)所示

2.輸出特性

它的輸出特性可分為三個(gè)區(qū):(如圖(5)的特性曲線)
(1)截止區(qū):IB<=0時(shí),此時(shí)的集電極電流近似為零,管子的集電極電壓等于電源電壓,兩個(gè)結(jié)均反偏
(2)飽和區(qū):此時(shí)兩個(gè)結(jié)均處于正向偏置,UCE=0.3V
(3)放大區(qū):此時(shí)ICIB,IC基本不隨UCE變化而變化,此時(shí)發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。

四:三級(jí)管主要參數(shù)
1.放大系數(shù)
它主要是表征管子放大能力。它有共基極的放大系數(shù)和共發(fā)射極的放大系數(shù)。它們二者的關(guān)系是:

2.極間的反向電流(它們是有少數(shù)載流子形成的)
(1):基電極--基極的反向飽和電流。
(2)ICEO:穿透電流,它與ICBO關(guān)系為:ICEO=(1+ß)ICBO
五:參數(shù)與溫度的關(guān)系

   由于半導(dǎo)體的載流子受溫度影響,因此三極管的參數(shù)受溫度影響,溫度上升,輸入特性曲線向左移,基極的電流不變,基極與發(fā)射極之間的電壓降低。輸出特性曲線上移。
  溫度升高,放大系數(shù)也增加。

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