周围第02章晶体三极管.ppt

第二章 晶体三极管 晶体三极管是一种重要的半导体器件，广泛应用于电子电路中，主要用于放大电流或切换电流。本章将详细介绍晶体三极管的结构、工作原理、特性曲线、工作模式以及在电路中的应用。 三极管的结构包括发射极E、基极B和集电极C。发射极和基极之间是发射结，基极和集电极之间是集电结。三极管有NPN型和PNP型两种类型，它们的内部结构和工作原理基本相同，但载流子性质不同，导致电流方向相反。 三极管有三种工作模式：放大模式、饱和模式和截止模式。在放大模式下，发射结正偏，集电结反偏，这是三极管发挥放大作用的基本条件。发射结正偏可以保证发射区向基区提供大量电子，基区很薄可以减少复合，集电结反偏则有利于电子扩散到集电极形成集电极电流。在饱和模式下，发射结和集电结均正偏，电流不再受基极电流控制。截止模式则是发射结和集电结都反偏，三极管内部电流几乎为零。 三极管的工作原理涉及到载流子的传输过程。发射区高掺杂，使得发射区向基区发射电子，基区很薄可以减少复合，集电结面积大使得电子能够有效地被收集。集电极电流IC受发射结电压VBE控制，与集电结电压VCE的关系不大，这就是三极管的正向受控作用。 在电路设计中，三极管常用于放大电路，有共发射极、共基极和共集电极三种组态。每种组态有不同的电流传输方程，例如共发射极电流放大系数表示的是集电极电流IC相对于基极电流IB的放大能力。ICEO是基极开路时集电极到发射极的电流，它反映了三极管的静态特性。 三极管的数学模型通常采用指数模型，其中IS是发射结反向饱和电流的等效值。温度对三极管性能有很大影响，温度升高会增加基极-发射极电压VBE的减小量，增大反向饱和电流ICBO，对三极管的工作状态产生显著影响。 了解三极管的伏安特性曲线可以帮助我们更好地理解和设计电路。这些曲线展示了集电极电流IC随基极-发射极电压VBE和集电极-基极电压VCE变化的关系，对于分析三极管在不同工作状态下的行为至关重要。 晶体三极管作为电子技术的基础元件，其工作原理、特性及应用是电子工程领域的核心知识，掌握这些内容对于设计和分析电子电路至关重要。通过深入学习，我们可以更好地利用三极管实现电流的放大和控制，推动电子技术的发展。