三极管的工作原理

2018-08-15

三极管是最重要的电子元器件之一,成功制作世界上第一只半导体三极管的美国物理学家约翰·巴丁(John Bardeen)和他的同事布拉顿(Brattain)并获得了诺贝尔物理学奖。三极管的看家本领,是可以以小电流控制大电流,颇似武侠中的四两拨千斤。


下图是2种类型的三极管NPN和PNP的结构和电路图符号示意。


图片1.jpg


positive   正极  [ˈpɒzətɪv]

negative 负极  [ˈnegətɪv]


很多初学者都会认为三极管是两个 PN 结的简单凑合。这种想法是错误的,两个二极管的组合不能形成一个三极管。我们以 NPN 型三极管为例(见图 2 ),两个 PN 结共用了一个 P 区 —— 基区,基区做得极薄,只有几微米到几十微米,正是靠着它把两个 PN 结有机地结合成一个不可分割的整体,它们之间存在着相互联系和相互影响,使三极管完全不同于两个单独的 PN 结的特性。三极管在外加电压的作用下,形成基极电流、集电极电流和发射极电流,成为电流放大器件。


、三极管的电流放大作用与其物理结构有关,三极管内部进行的物理过程是十分复杂的,初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲,可以把三极管看作是一个电流分配器。一个三极管制成后,它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了(见图 3 ),用式子来表示就是


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