注释:
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下面以NPN型三极管为例,讨论三极管的放大作用。

如图所示为NPN型三极管的结构,由于内部存在两个PN结,表面看来,似乎相当于两个二极管背靠背地串联在一起,但是假设将两个单独的二极管连接起来,将会发现它们并不具有放大作用。为了使三极管实现放大,还必须由三极管的内部结构和外部所加电源的极性两方面的条件来保证。

从三极管的内部结构来看,主要有两个特点。第一,发射区进行高掺杂,因而其中的多数载流子浓度很高。NPN型三极管的发射区为N型,所以电子的浓度很高。第二,基区做得很薄,通常只有几微米到几十微米,而且掺杂比较少,则基区中多子的浓度很低。NPN型三极管的基区为P型,浓度相对很低。

三极管放大的外部条件:外加电源的极性应使发射结处于正向偏置状态,而集电结处于反向偏置状态。

由于发射结正向偏置,因而外加电场有利于多数载流子的扩散运动。又因为发射区的多子电子的浓度很高,于是发射区发射出大量的电子。这些电子越过发射结到达基区,形成电子电流。因为电子带负电,所以电子电流的方向与电子流动的方向相反,如图所示为三极管中载流子的运动和电流关系。与此同时,基区中的多子空穴也向发射区扩散而形成空穴电流,上述电子电流和空穴电流的总和就是发射极电流IE。由于基区中空穴的浓度比发射区中电子的浓度低得多,因此与电子电流相比,空穴电流可以忽略,可以认为,IE主要由发射区发射的电子电流所产生。

电子到达基区后,因为基区为P型,其中的多子是空穴,所以从发射区扩散过来的电子和空穴产生复合运动而形成基极电流IBn,基区被复合掉的空穴由外电源VBB不断进行补充。但是,因为基区空穴的浓度比较低,而且基区很薄,所以,到达基区的电子与空穴复合的机会很少,因而基极电流IBn比发射极电流IE小得多。大多数电子在基区中继续扩散,到达靠近集电结的一侧。




知识点词条:三极管的电流放大作用




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三极管的电流放大作用
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