半导体三极管讲解

三级管电路工作原理及详解一、引言三极管是一种常用的半导体器件，广泛应用于各种电路中。

它具有放大信号、开关控制和稳压等特性，是现代电子设备中不可或缺的元件之一。

本文将深入探讨三极管电路的工作原理和详解，以帮助读者更好地理解和应用三极管。

二、三极管基本概述三极管是由三个不同掺杂的半导体材料组成，常用的有NPN型和PNP型两种。

其中，NPN型三极管中央是N型半导体，两侧是P型半导体；PNP型三极管中央是P型半导体，两侧是N型半导体。

三极管的结构决定了它具有双向导通的特点。

三、三极管的工作原理3.1 NPN型三极管工作原理1.充电过程：–基极与发射极之间施加正向电压。

–发射极和基极之间形成正向偏压。

–发射极注入少量电子到基区。

2.放电过程：–基极电压接近零。

–发射区的少数载流子都陷于基区。

–收集区电流几乎是零。

3.放大过程：–基极电压逆向偏置。

–发射极和基极之间形成反向偏压。

–基极电流引起发射极电流的增加，形成放大效应。

3.2 PNP型三极管工作原理1.充电过程：–基极与发射极之间施加负向电压。

–发射极和基极之间形成负向偏压。

–发射极抽取少量电子从基区。

2.放电过程：–基极电压接近零。

–发射区的少数载流子都陷于基区。

–收集区电流几乎是零。

3.放大过程：–基极电压逆向偏置。

–发射极与基极之间形成反向偏压。

–基极电流引起发射极电流的减小，形成放大效应。

四、三极管的应用三极管由于其特性，在电子电路中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景： 1. 放大器：使用三极管可以放大微弱的信号，使之变得可用于其他电路。

2. 开关控制：三极管可以作为开关，控制电路的通断。

3. 稳压器：利用三极管的特性，可以设计稳压电路，保持输出电压的稳定性。

4. 正弦波发生器：三极管可以用于正弦波发生器的设计，产生各种频率的信号。

五、三极管的优缺点5.1 优点•体积小、重量轻，便于集成和组装。

•功耗低，效率高。

•放大范围宽，稳定性好。

半导体三极管及放大电路基础知识讲解第一节学习要求第二节半导体三极管第三节共射极放大电路第四节图解分析法第五节小信号模型分析法第六节放大电路的工作点稳固问题第七节共集电极电路第八节放大电路的频率响应概述第九节本章小结第一节学习要求〔1〕把握差不多放大电路的两种差不多分析方法--图解法与微变等效电路法。

会用图解法分析电路参数对电路静态工作点的阻碍和分析波形失真等；会用微变等效电路法估算电压增益、电路输入、输出阻抗等动态指标。

〔2〕熟悉差不多放大电路的三种组态及特点；把握工作点稳固电路的工作原理。

〔3〕把握频率响应的概念。

了解共发射极电路频率特性的分析方法和上、下限截止频率的概念。

第二节半导体三极管〔BJT〕BJT是通过一定的工艺，将两个PN结结合在一起的器件，由于PN结之间的相互阻碍，使BJT表现出不同于单个 PN结的特性而具有电流放大，从而使PN结的应用发生了质的飞跃。

本节将围绕BJT什么缘故具有电流放大作用那个核心问题，讨论BJT的结构、内部载流子的运动过程以及它的特性曲线和参数。

一、BJT的结构简介BJT又常称为晶体管，它的种类专门多。

按照频率分，有高频管、低频管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半导体材料分，有硅管、锗管；依照结构不同，又可分成NPN型和PNP型等等。

但从它们的外形来看，BJT 都有三个电极，如图3.1所示。

图3.1是NPN型BJT的示意图。

它是由两个 PN结的三层半导体制成的。

中间是一块专门薄的P型半导体(几微米~几十微米)，两边各为一块N型半导体。

从三块半导体上各自接出的一根引线确实是BJT的三个电极，它们分别叫做发射极e、基极b和集电极c，对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。

尽管发射区和集电区差不多上N型半导体，然而发射区比集电区掺的杂质多。

在几何尺寸上，集电区的面积比发射区的大，这从图3.1也可看到，因此它们并不是对称的。

二、BJT的电流分配与放大作用1、BJT内部载流子的传输过程BJT工作于放大状态的差不多条件：发射结正偏、集电结反偏。

第5章 三极管及基本放大电路半导体三极管是一种最重要的半导体器件。

它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。

场效应管是一种较新型的半导体器件，现在已被广泛应用于放大电路和数字电路中。

本章介绍半导体三极管、绝缘栅型场效应管以及由它们组成的基本放大电路。

5.1 半导体三极管半导体三极管简称为晶体管。

它由两个PN 结组成。

由于内部结构的特点，使三极管表现出电流放大作用和开关作用，这就促使电子技术有了质的飞跃。

本节围绕三极管的电流放大作用这个核心问题来讨论它的基本结构、工作原理、特性曲线及主要参数。

5.1.1 三极管的基本结构和类型三极管的种类很多，按功率大小可分为大功率管和小功率管；按电路中的工作频率可分为高频管和低频管；按半导体材料不同可分为硅管和锗管；按结构不同可分为NPN 管和PNP 管。

无论是NPN 型还是PNP 型都分为三个区，分别称为发射区、基区和集电区，由三个区各引出一个电极，分别称为发射极（E ）、基极（B ）和集电极（C ），发射区和基区之间的PN 结称为发射结，集电区和基区之间的PN 结称为集电结。

其结构和符号见图5-1，其中发射极箭头所示方向表示发射极电流的流向。

在电路中，晶体管用字符T 表示。

具有电流放大作用的三极管，在内部结构上具有其特殊性，这就是：其一是发射区掺杂浓度大于集电区掺杂浓度，集电区掺杂浓度远大于基区掺杂浓度；其二是基区很薄，一般只有几微米。

这些结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内在依据。

（a ） (b)图5-1 两类三极管的结构示意图及符号基极BT C EBT C EB基极B发射极E发射极E集电极C集电极C N 集电区P 基区 N 发射区P集电区 N 基区 P 发射区5.1.2 三极管的电流分配关系和放大作用现以NPN 管为例来说明晶体管各极间电流分配关系及其电流放大作用，上面介绍了三极管具有电流放大用的内部条件。

为实现晶体三极管的电流放大作用还必须具有一定的外部条件，这就是要给三极管的发射结加上正向电压，集电结加上反向电压。

电子元器件系列知识--三极管晶体三极管的结构和类型晶体三极管，是半导体全然元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。

三极管是在一块半导体基片上制作两个相距特别近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三局部，中间局部是基区，两侧局部是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种，如图从三个区引出相应的电极，分不为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN结喊发射结，集电区和基区之间的PN结喊集电极。

基区特别薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。

发射极箭头向外。

发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。

硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。

三极管的封装形式和管足识不常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引足的排列方式具有一定的规律，如图关于小功率金属封装三极管，按图示底视图位置放置，使三个引足构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为ebc；关于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引足朝下放置，那么从左到右依次为ebc。

目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管足的排列不尽相同，在使用中不确定管足排列的三极管，必须进行测量确定各管足正确的位置，或查寻晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。

晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用，事实上质是三极管能以基极电流微小的变化量来操纵集电极电流较大的变化量。

这是三极管最全然的和最重要的特性。

我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β〞表示。

电流放大倍数关于某一只三极管来讲是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。

晶体三极管的三种工作状态截止状态：当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零，三极管这时失往了电流放大作用，集电极和发射极之间相当于开关的断开状态，我们称三极管处于截止状态。