
1、晶体管简介
晶体管是P型和N型半导体的有机结合。两个pn结的相互作用使pn结的功能发生了质的飞跃,具有电流放大的功能。
根据结构,晶体管大致可分为npn型和pnp型。如图2-17所示。(用Q,VT,PQ表示)晶体管具有电流放大的作用。首先,在制造工艺上有两个特点:(1)基区宽度很薄;(2)发射区掺杂浓度高,即发射区杂质浓度比收集区高几百倍。2、晶体管的工作原理
其次,三极管工作的必要条件是:(a)在B极和E极之间施加直流电压(电压不能超过1V);(b)在C极和E极之间施加反向电压(该电压应高于eb之间的电压);(c)为了获得输出,必须施加负载。
图2-17三极管结构示意图
最后,当晶体管满足必要的工作条件时,其工作原理如下:
当电流在底部流动时。由于B极和E极之间有直流电压,电子从发射极移动到基极,又由于C极和E极之间加了反向电压,从发射极移动到基极的电子在高压作用下通过基极进入集电极。因此,在施加到基极的正电压的作用下,大量电子从发射极传输到集电极,产生大的集电极电流。当基极没有电流时。当电极B和电极E之间不能施加电压时,由于电极C和电极E之间施加了反向电压,集电极中的电子被电源的正电压吸引,在电极C和电极E之间产生空间电荷区,阻碍了电子从发射极流向集电极,因此没有集电极电流。
综上所述,晶体管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流,这就是晶体管的电流放大。另外,晶体管还可以通过基极电流来控制集电极电流的通断,这就是晶体管的开关功能(开关特性)。
参见图2-18晶体管特性曲线:
图2-18晶体管特性曲线
3、晶体管共发射极放大原理如下图所示:A和vt为npn晶体管,起放大作用。b、ecc集电极回路电源(集电极结反向偏置)为输出信号提供能量。c和rc是集电极DC负载电阻,可以将电流的变化转化为电压的变化,反映在输出端。d .基极电源ebb和基极电阻rb,一方面为发射极结提供正向偏置电压,同时决定基极电流ib。
图2-19基本共发射极放大器电路
e、C1、c2用作DC隔离交流耦合电容。f和rl是交流负载的等效电阻。交流通道:ui正极端子-cl-vtb-vtc-c2-rl-ui负极端子。
(1)日常使用两套电源不方便,可以用一套电源。(2)为了简化电路,端子“UCC”和“地”用来代表DC电源。(3)输入信号电压、输出信号电压和DC电源的公共端被称为“接地”并用符号“”表示,接地端被用作零电势参考。画外音:我们可以利用龙头与栅极放电的关系来想象或理解三极管的放大原理。其原理图如下图2-20所示:
图2-20三极管放大原理参考示意图
如图2.20 (a):当发射极结没有电压或施加的电压低于mosfet时,相当于关闭了闸门,水没有通过水嘴从水龙头底部流出。此时ec之间的电阻为无穷大,ec之间的电流处于断开状态,或者说开关处于断开状态。
图2-20三极管放大原理参考示意图
如图2.20 (b)所示,当施加在发射极结上的电压在mosfet范围内时(如硅管约为0.7V),相当于闸门稍微松了一点,从水龙头底部通过水嘴流进来的水
(3)如图2.20 (c)所示,当施加在发射极结上的电压为0.8V时,相当于闸门已经开了三分之一的状态,水龙头底部已经有三分之一的水可以通过水嘴流出。此时ec之间的电阻也下降三分之一,ec之间的电流处于调节或放大状态。
图2-20三极管放大原理参考示意图
如图2.20 (d)所示,当施加在发射极结上的电压为0.9V时,相当于闸门已经开了三分之二的状态,水龙头底部已经有三分之二的水可以通过水嘴流出。此时,ec之间的电阻值也下降了三分之二,ec之间的电流处于调节或放大状态。
图2-20三极管放大原理参考示意图
如图2.20 (e)所示,当施加在发射极结上的电压超过1V或1V时,相当于闸门已经完全打开的状态,水龙头底部的水已经可以通过水嘴全部流出。此时ec之间的电阻也下降到“0”,或者很小,可以忽略不计,ec之间的电流处于饱和状态,或者开关处于导通状态。









