? ? ? 三極管狀態(tài)
兩個 PN 結(jié)共用了一個 P 區(qū)(也稱基區(qū)),基區(qū)做得極薄,只有幾微米到幾十微米,正是靠著它把兩個 PN 結(jié)有機地結(jié)合成一個不可分割的整體,它們之間存在著相互聯(lián)系和相互影響,使三極管完全不同于兩個單獨的 PN 結(jié)的特性。三極管在外加電壓的作用下,形成基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流,成為電流放大器件。
三極管的電流放大作用與其物理結(jié)構(gòu)有關(guān),三極管內(nèi)部進行的物理過程是十分復(fù)雜的,初學(xué)者暫時不必去深入探討。從應(yīng)用的角度來講,可以把三極管看作是一個電流分配器。一個三極管制成后,它的三個電流之間的比例關(guān)系就大體上確定了,如下圖所示:
β 和 α 稱為三極管的電流分配系數(shù),其中 β 值大家比較熟悉,都管它叫電流放大系數(shù)。三個電流中,有一個電流發(fā)生變化,另外兩個電流也會隨著按比例地變化。例如,基極電流的變化量 ΔI b= 10 μA , β = 50 ,根據(jù) ΔI c = βΔI b 的關(guān)系式,集電極電流的變化量 ΔI c = 50×10 =500μA ,實現(xiàn)了電流放大。
三極管自身并不能把小電流變成大電流,它僅僅起著一種控制作用,控制著電路里的電源,按確定的比例向三極管提供 I b 、 I c 和 I e 這三個電流。為了容易理解,我們還是用水流比喻電流,如下圖所示:
這是粗、細兩根水管,粗的管子內(nèi)裝有閘門,這個閘門是由細的管子中的水量控制著它的開啟程度。如果細管子中沒有水流,粗管子中的閘門就會關(guān)閉。注入細管子中的水量越大,閘門就開得越大,相應(yīng)地流過粗管子的水就越多,這就體現(xiàn)出“以小控制大,以弱控制強”的道理。由圖可見,細管子的水與粗管子的水在下端匯合在一根管子中。
三極管的基極 b 、集電極 c 和發(fā)射極 e 就對應(yīng)著圖中的細管、粗管和粗細交匯的管子。如下圖所示:
若給三極管外加一定的電壓,就會產(chǎn)生電流 I b 、 I c 和 I e 。調(diào)節(jié)電位器 RP 改變基極電流 I b , I c 也隨之變化。由于 I c = βI b ,所以很小的 I b 控制著比它大 β 倍的 I c 。 I c 不是由三極管產(chǎn)生的,是由電源 V CC 在 I b 的控制下提供的,所以說三極管起著能量轉(zhuǎn)換作用。