三極管內部載流子的運動規(guī)律、電流分配關系和放大作用

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯三極管內部載流子的運動規(guī)律、電流分配關系和放大作用 一、三極管的三種連接方式三極管在電路中的連接方式有三種：共基極接法；共放射極接法，共集電極接法。如圖Z0115所示。共什么極是指電路的輸入端及輸出端以這個極作為公共端。必需留意，無論那種接法，為了使三極管具有正常的電流放大作用，都必需外加大小和極性適當?shù)碾妷?。即必需給放射結加正向偏置電壓，放射區(qū)才能起到向基區(qū)注入載流子的作用；必需給集電結加反向偏置電壓（一般幾幾十伏），在集電結才能形成較強的電場，才能把放射區(qū)注入基區(qū)，并集中到集電結邊緣的載流子拉入集電區(qū)，使集電區(qū)起到收集載流子的作用。二、三極管內部載流子的

2、運動規(guī)律在放射結正偏、集電結反偏的條件下，三極管內部載流子的運動，可分為3個過程，下面以NPN型三極管為例來爭論（共射極接法）。1放射區(qū)向基區(qū)注入載流子的過程由于放射結外加正向電壓，放射區(qū)的電子載流子源源不斷地注入基區(qū)，基區(qū)的多數(shù)載流子空穴，也要注入放射區(qū)。如圖Z0116所示，二者共同形成放射極電流IE。但是，由于基區(qū)摻雜濃度比放射區(qū)小23個數(shù)量級，注入放射區(qū)的空穴流與注入基區(qū)的電子流相比，可略去。2. 載流子在基區(qū)中集中與復合的過程由放射區(qū)注入基區(qū)的電子載流子，其濃度從放射結邊緣到集電結邊緣是漸漸遞減的，即形成了肯定的濃度梯度，因而，電子便不斷地向集電結方向集中。由于基區(qū)寬度制作得很小，且摻

3、雜濃度也很低，從而大大地減小了復合的機會，使注入基區(qū)的95以上的電子載流子都能到達集電結。故基區(qū)中是以集中電流為主的，且集中與復合的比例打算了三極管的電流放大力量。3集電區(qū)收集載流子的過程集電結外加較大的反向電壓，使結內電場很強，基區(qū)中集中到集電結邊緣的電子，受強電場的作用，快速漂移越過集電結而進入集電區(qū)，形成集電極電流Inc。另一方面，集電結兩邊的少數(shù)載流子，也要經(jīng)過集電結漂移，在c，b之間形成所謂反向飽和電流ICBO，不過，ICBO一般很小，因而集電極電流INC +ICBO INC GS0105同時基極電流IB = IPB +IE -ICBOIPB - ICBO GS0106反向飽和電流I

4、CBO與放射區(qū)無關，對放大作用無貢獻，但它是溫度的函數(shù)，是管子工作不穩(wěn)定的主要因素。制造時，總是盡量設法減小它。三、三極管的電流安排關系與放大作用1電流安排關系由圖Z0116可知，三極管三個電極上的電流組成如下：放射極電流IEIEINEIPE INE GS0107基極電流IBIB = IPB + IPE - ICBO IPB - ICBO集電極電流ICIC=INC +ICBO INC同時由圖Z0116也可看出 INE INC IPBGS0108由以上諸式可得到IEIC IB GS0109它表明，放射極電流IE按肯定比例安排為集電極電流Ic和基極電流 IB 兩個部分，因而晶體三極管實質上是一個電

5、流安排器件。對于不同的晶體管，盡管IC與IB的比例是不同的，但上式總是成立的，所以它是三極管各極電流之間的基本關系式。由圖Z0116也可以看出，INC 代表由放射區(qū)注入基區(qū)進而集中到集電區(qū)的電子流，IPB代表從放射區(qū)注入基區(qū)被復合后形成的電流。對于一個特定的三極管，這二者的比例關系是確定的，通常將這個比值稱為共放射極直流電流放大系數(shù)。用表示，即假如忽視ICBO，則該式說明IB對IC有掌握作用。變換一下式GS0110，可寫成 令則上式可寫成: 此式表明，集電極電流由兩部分組成：一部分是，它表示IC與IB的比例關系，另一部分是稱為穿透電流其意義將在三極管參數(shù)中介紹。綜合共射極三極管的電流安排關系，

6、可寫為三極管的電流安排關系還可以用由放射區(qū)傳輸?shù)郊妳^(qū)的電子流 INC與放射極總放射的電子流IE之間的比例關系來表示。將這二者的比值稱為共基極直流電流放大系數(shù)，用表示即:由于 IC = INCIICBO，且IC ICBO，故:該式說明IE對IC也有掌握作用。由上可得出共基極電流安排關系為和都是描述三極管的同一過程，它們之間必定存在著內在聯(lián)系。由它們各自的表達式知：即: 一般1 （約0.90.99）， 1（約20200）。2三極管的放大作用圖Z0117為共射接法的三極管放大電路。待放大的輸入信號ui接在基極回路，負載電阻Rc接在集電極回路，Rc兩端的電壓變化量uo就是輸出電壓。由于放射結電壓增加了ui（由UBE 變成UBE + uI）