貼片三極管的基本介紹

發(fā)布時間：

2024-03-27

　　三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個反向連結(jié)的PN接面，貼片三極管資料上說明可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為發(fā)射極（emitter,E）、（collector,C），貼片三極管資料名稱來源和它們在三極管操作時的功能有關(guān)。也顯示出 npn與pnp三極管的電路符號，發(fā)射極特別被標(biāo)出，箭號所指的極為n型半導(dǎo)體，和二極體的符號一致。在沒接外加偏壓時，兩個pn接面都會形成耗盡區(qū)，將中性的p型區(qū)和n型區(qū)隔開。

　　三極管的電特性和兩個pn接面的偏壓有關(guān)，工作區(qū)間也依偏壓方式來分類，這里我們先討論最常用的所謂”正向活性區(qū)”（forward active），在此區(qū)EB極間的pn接面維持在正向偏壓，而BC極間的pn接面則在反向偏壓，通常用作放大器的三極管都以此方式偏壓。為一pnp三極管在此偏壓區(qū)的示意圖。EB接面的空乏區(qū)由于正向偏壓會變窄，載體看到的位障變小，射極的空穴會注入到基極，基極的電子也會注入到射極；而BC接面的耗盡區(qū)則會變寬，載體看到的位障變大，故本身是不導(dǎo)通的。畫的是沒外加偏壓，和偏壓在正向活性區(qū)兩種情形下，空穴和電子的電位能的分布圖。三極管和兩個反向相接的pn二極管有什么差別呢？其間最大的不同部分就在于三極管的兩個接面相當(dāng)接近。以上述之偏壓在正向活性區(qū)之pnp三極管為例，射極的空穴注入基極的n型中性區(qū)，馬上被多數(shù)載體電子包圍遮蔽，然后朝集電極方向擴(kuò)散，同時也被電子復(fù)合。當(dāng)沒有被復(fù)合的空穴到達(dá)BC接面的耗盡區(qū)時，會被此區(qū)內(nèi)的電場加速掃入集電極，空穴在集電極中為多數(shù)載體，很快藉由漂移電流到達(dá)連結(jié)外部的歐姆接點，形成集電極電流IC。IC的大小和BC間反向偏壓的大小關(guān)系不大。基極外部僅需提供與注入空穴復(fù)合部分的電子流IBrec，與由基極注入射極的電子流InBE（這部分是三極管作用不需要的部分）。InB E在射極與與電洞復(fù)合，即InB E=IErec。pnp三極管在正向活性區(qū)時主要的電流種類可以清楚地在圖3(a）中看出射極注入基極的空穴流大小是由EB接面間的正向偏壓大小來控制，和二極體的情形類似，在啟動電壓附近。
　　三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個反向連結(jié)的PN接面，貼片三極管資料上說明可有pnp和npn 兩種組合。三個接出來的端點依序稱為發(fā)射極（emitter,E）、（collector,C），貼片三極管資料名稱來源和它們在三極管操作時的功能有關(guān)。也顯示出 npn與pnp三極管的電路符號，發(fā)射極特別被標(biāo)出，箭號所指的極為n型半導(dǎo)體，和二極體的符號一致。在沒接外加偏壓時，兩個pn接面都會形成耗盡區(qū)，將中性的p型區(qū)和n型區(qū)隔開。
　　三極管的電特性和兩個pn接面的偏壓有關(guān)，工作區(qū)間也依偏壓方式來分類，這里我們先討論最常用的所謂”正向活性區(qū)”（forward active），在此區(qū)EB極間的pn接面維持在正向偏壓，而BC極間的pn接面則在反向偏壓，通常用作放大器的三極管都以此方式偏壓。為一pnp三極管在此偏壓區(qū)的示意圖。EB接面的空乏區(qū)由于正向偏壓會變窄，載體看到的位障變小，射極的空穴會注入到基極，基極的電子也會注入到射極；而BC接面的耗盡區(qū)則會變寬，載體看到的位障變大，故本身是不導(dǎo)通的。畫的是沒外加偏壓，和偏壓在正向活性區(qū)兩種情形下，空穴和電子的電位能的分布圖。三極管和兩個反向相接的pn二極管有什么差別呢？其間最大的不同部分就在于三極管的兩個接面相當(dāng)接近。以上述之偏壓在正向活性區(qū)之pnp三極管為例，射極的空穴注入基極的n型中性區(qū)，馬上被多數(shù)載體電子包圍遮蔽，然后朝集電極方向擴(kuò)散，同時也被電子復(fù)合。當(dāng)沒有被復(fù)合的空穴到達(dá)BC接面的耗盡區(qū)時，會被此區(qū)內(nèi)的電場加速掃入集電極，空穴在集電極中為多數(shù)載體，很快藉由漂移電流到達(dá)連結(jié)外部的歐姆接點，形成集電極電流IC。IC的大小和BC間反向偏壓的大小關(guān)系不大。基極外部僅需提供與注入空穴復(fù)合部分的電子流IBrec，與由基極注入射極的電子流InBE（這部分是三極管作用不需要的部分）。InB E在射極與與電洞復(fù)合，即InB E=IErec。pnp三極管在正向活性區(qū)時主要的電流種類可以清楚地在圖3(a）中看出射極注入基極的空穴流大小是由EB接面間的正向偏壓大小來控制，和二極體的情形類似，在啟動電壓附近。

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