1. 晶体管概述。晶体管是p型半导体和n型半导体的有机组合,两个pn结之间的相互影响可以定性地提高pn结的功能,从而产生电流放大的效果。晶体管根据其结构大致分为npn型和pnp型两种。如图2-17所示。 (用Q、VT、PQ表示)三极管之所以具有电流放大功能,是由于制造工艺上的两个特点。 (1)基区的宽度做得很薄。发射极区的掺杂浓度较高。即,发射极区域的杂质浓度比集电极区域高数百倍。 2.晶体管的工作原理。二、晶体管工作所需的条件是(a)在B、E电极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V),(b)在C电极之间施加反向电压和E电极。 E 电极(该电压必须高于eb 两端的电压); (c) 必须施加负载才能获得输出。
图2-17 三极管结构示意图
最后,如果三极管满足必要的工作条件,其工作原理如下: (1) 当电流流过基极时。在B和E电极之间施加正向电压,因此电子从发射极移动到基极,在C和E电极之间施加反向电压,因此电子从发射极移动到基极。当施加高电压时,电压通过基极并进入集电极。因此,在基极施加正电压的作用下,大量电子从发射极传输到集电极,从而产生很大的集电极电流。 (2) 当基极无电流流过时。当B-E电极之间不施加电压时,C-E电极之间施加反向电压,因此集电极中的电子被吸引到电源的正电压,在C-E电极之间产生空间电荷。在区域,电子从发射极到集电极的流动受到阻碍,因此不会产生集电极电流。综上所述,晶体管的基极电流较小,可以导致集电极电流较大,这就是晶体管的电流放大效应。三极管还可以利用基极电流控制集电极电流的通断。这就是三极管的开关功能(开关特性)。
晶体管特性曲线见图2-18。
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、VT为npn晶体管,起放大作用。 B. ecc 集电极环路电源(集电极结反向偏置)为输出信号提供能量。 C、rc为集电极直流负载电阻,它将电流的变化转化为电压的变化并反映在输出端。 D、基极电源ebb和基极电阻rb一方面为发射结提供正向偏置电压,另一方面也决定了基极电流ib。
图2-19 基本发射极共放放大器电路
E、cl、c2充当隔直交流耦合电容器。 F和rl是交流负载等效电阻。通讯路径:ui正端-cl-vtb-vtc-c2-rl-ui负端。 (1)日常使用中,使用两个电源不方便,可以使用一个电源。 (2) 为了简化电路,我们使用“UCC”和“地”端点来表示直流电源。 (3) 输入信号电压、输出信号电压和直流电源的公共端称为“地”,用符号“丄”表示,以地端作为零电位基准。旁白:利用水龙头和放水的闸门的关系,想象并理解三极管的放大原理。示意图如下图2-20所示。
图2-20 三极管放大原理参考电路图如图2.20(a)所示:当发射结上无电压或施加的电压低于阈值电压时(栅极紧闭时),水流动。不会从水龙头底部通过水龙头流出。此时,ec间的电阻值变为无穷大,ec间的电流被切断或开关被关断。
图2-20 三极管放大原理参考电路图如图2.20(b)所示:施加到发射结的电压在阈值电压范围内(例如硅管在0.7V左右)。闸门稍有松动,底部水龙头出来的水是硬的。此时,ec间的电阻值也会下降一点。
图2-20 三极管放大原理参考电路图如图2.20(c)所示:当加在发射结上的电压为0.8V时,对应栅极1/3开路的状态。水龙头底部已有3/3的水流出。此时,ec间电阻值也减少1/3,ec间电流变为规定状态。放大。
图2-20 三极管放大原理参考电路图如图2.20(d)所示:当加在发射结上的电压为0.9V(对应栅极三分之二开路的状态)时,发射结处的电压水龙头底部三分之三的水已经流出来了。 此时ec之间的电阻值也下降三分之二,ec之间有电流流动。调节或放大。
图2-20 三极管放大原理参考电路图如图2.20(e)所示:如果加在发射结上的电压为1V以上,相当于栅极全开的状态,则完全开放。水龙头底部的水将会排出。此时,ec之间的电阻值也将为“0”,小到可以忽略不计,或者饱和。或开关处于ON状态。
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