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半導體三極管的結構及三種工作狀態

h1654155282.3538 ? 來源: 電氣自動化應用 ? 作者: 電氣自動化應用 ? 2020-11-20 11:17 ? 次閱讀

半導體三極管又稱為雙極型晶體管,簡稱晶體管。晶體管主要特點是在一定的電壓條件下具有電流放大作用,它是一種控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號,也用作無觸點開關。

三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。

一、三極管基本結構

三極管有三個區,分別是發射區E、基區B和集電區C,三個區按照NPN和PNP排列形成兩個PN結。基區與發射區的PN結稱為發射結(JE),集區與集電區的PN結稱為集電結(JC)。符號中的箭頭表示發射結正偏時電流方向。箭頭指向外的位NPN管,指向內的為PNP管。

晶體管內部結構

晶體三極管按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的。

二、晶體三極管的三種工作狀態

三極管的三種狀態也叫三個工作區域,即:截止區、放大區和飽和區。

(1)、截止區:三極管工作在截止狀態,當發射結電壓Ube小于0.6—0.7V的導通電壓,發射結沒有導通集電結處于反向偏置,沒有放大作用。

(2)、放大區:三極管的發射極加正向電壓,集電極加反向電壓導通后,Ib控制Ic,Ic與Ib近似于線性關系,在基極加上一個小信號電流,引起集電極大的信號電流輸出。

(3)、飽和區:當三極管的集電結電流IC增大到一定程度時,再增大Ib,Ic也不會增大,超出了放大區,進入了飽和區。飽和時,Ic最大,集電極和發射之間的內阻最小,電壓Uce只有0.1V~0.3V,Uce《Ube,發射結和集電結均處于正向電壓。三極管沒有放大作用,集電極和發射極相當于短路,常與截止配合于開關電路

主要是根據兩個pn結的偏置條件來決定:

發射結正偏,集電結反偏——放大狀態;

發射結正偏,集電結也正偏——飽和狀態;

發射結反偏,集電結也反偏——截止狀態。

正偏與反偏的區別:對于NPN晶體管,當發射極接電源正極、基極接負極時,則發射結是正偏,反之為反偏;當集電極接電源負極、基極(或發射極)接正極時,則集電結反偏,反之為正偏。總之,當p型半導體一邊接正極、n型半導體一邊接負極時,則為正偏,反之為反偏。
責任編輯人:CC

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