三極管內(nèi)部結(jié)構(gòu)及放大原理課件

三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和放大原理

授課人：×××

1最新版整理ppt二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

由以前所學(xué)知識(shí)可知二極管內(nèi)部是由一塊N型半導(dǎo)體和一塊P型半導(dǎo)體構(gòu)成。N型半導(dǎo)體中電子濃度高，P型半導(dǎo)體中空穴濃度高。在N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的結(jié)合處形成了一個(gè)內(nèi)電場(chǎng)，內(nèi)電場(chǎng)方向由N型半導(dǎo)體指向P型半導(dǎo)體。NP2最新版整理ppt三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

我們將二極管的P型半導(dǎo)體做薄，并再結(jié)合一個(gè)體積更大的N型半導(dǎo)體,且P型半導(dǎo)體和第二個(gè)N型半導(dǎo)體的摻雜濃度很低，于是我們就得到了一個(gè)NPN型三極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。三極管內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)，但第二個(gè)PN結(jié)與普通的PN結(jié)不相同，因?yàn)镻型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的摻雜濃度都很低。NPN3最新版整理ppt三極管的工作原理

我們定義三個(gè)半導(dǎo)體依次為三極管的發(fā)射區(qū)，基區(qū)和集電區(qū)。將第一個(gè)PN結(jié)稱(chēng)為發(fā)射結(jié)，發(fā)射結(jié)正偏，第二個(gè)PN結(jié)稱(chēng)為集電結(jié)，集電結(jié)反偏。電子是反向電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，正偏時(shí)外電場(chǎng)會(huì)削掉內(nèi)電場(chǎng)的作用力使發(fā)射區(qū)的電子繼續(xù)向基區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)電源負(fù)極源源不斷提供電子。PNN外電場(chǎng)外電場(chǎng)發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)4最新版整理ppt電子的流向

基區(qū)半導(dǎo)體很薄，除少部分被第一個(gè)電源正極吸收外，絕大部分電子穿過(guò)基區(qū)。第二個(gè)PN結(jié)反偏，外電場(chǎng)疊加在內(nèi)電場(chǎng)上，增強(qiáng)內(nèi)電場(chǎng)作用力，對(duì)電子更具作用力，使更多的電子擴(kuò)散到集電區(qū)，然后被第二個(gè)電源的正極吸收。PNN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)外電場(chǎng)外電場(chǎng)5最新版整理ppt三極管電流分配關(guān)系

將三極管三個(gè)區(qū)各自引一根引腳出來(lái)，依次構(gòu)成了三極管的三個(gè)極，發(fā)射極，基極和集電極。分別用字母E，B和C表示。電子運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向相反，于是回路中有三部分電流，射極電流IE，基極電流IB和集電極電流Ic，電流流向如圖中所示。PNN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射極E集電極C基極BIEIcIB6最新版整理ppt三極管各極性電流的分配關(guān)系

從發(fā)射極流向基極并被第一個(gè)電源正極吸收的電子數(shù)量少，而穿透過(guò)基區(qū)流向集電極并被第二個(gè)電源正極吸收的電子數(shù)量多。但流向基極的電子和流向集電極的電子都是從發(fā)射極擴(kuò)散出去的。電子流量的大小反映了電流的大小，因此射極電流是總電流，即

IE=IB+IC7最新版整理ppt三極管的電流分配關(guān)系

我們知道流向三極管集電極的電子要比流向基極的電子量大，因此集電極電流要比基極電流大。實(shí)際上，三極管的集電極電流不僅比基極電流大很多，而且他們之間呈倍數(shù)關(guān)系，我們將這個(gè)倍數(shù)用符號(hào)β表示，則存在下列等式

IC=βIB

如果將發(fā)射極電流比作水管中的水流，基極電流比作水龍頭，集電極電流比作從水龍頭里放出來(lái)的水流，則龍頭擰的越緊，龍頭里出來(lái)的水流量就越小；龍頭擰的越松，龍頭里出來(lái)的水流量就越大。8最新版整理ppt三極管的電流分配關(guān)系通過(guò)調(diào)節(jié)水龍頭來(lái)控制出水的流量PNN發(fā)射區(qū)基區(qū)集電區(qū)發(fā)射極電流IE集電極電流Ic基極電流IBRPRC在三極管的基極串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，同時(shí)在集電極端也增加一個(gè)偏置電阻，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變基極電流IB的大小。由于集電極電流與基極電流呈倍數(shù)關(guān)系，故集電極電流IC也會(huì)隨之變化。9最新版整理ppt三極管放大的倍數(shù)

IC=βIB，其中β是一個(gè)放大倍數(shù)，可以為20,30,50等等，如β=60時(shí)，IB增大時(shí)，IC相應(yīng)增大60倍，IB減小時(shí)，IC相應(yīng)減小60倍。因此IC隨著IB的增大呈倍數(shù)的增大，隨IB的減小呈倍數(shù)的減小。10最新版整理ppt三極管的放大要求三極管作為放大元器件時(shí)，需滿足以下條件：內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件：1.發(fā)射區(qū)摻雜濃度較大，以利于發(fā)射區(qū)向基區(qū)發(fā)射載流子2.基區(qū)很薄，摻雜少，這樣載流子易于通過(guò)3.集電區(qū)比發(fā)射區(qū)體積大且摻雜少，利于收集載流子外部條件：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏11最新版整理ppt總結(jié)1.三極管能放大電流有內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求和外部PN結(jié)偏置要