【分享帖】通俗易懂的三极管工作原理
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2016-03-15
本文将就三极管的工作原理进行简单介绍。
1、晶体三极管简介
晶体三极管是p型和n型半导体的有机结合，两个pn结之间的相互影响，使pn结的功能发生了质的飞跃，具有电流放大作用。晶体三极管按结构粗分有npn型和pnp型两种类型。如图2-17所示。(用Q、VT、PQ表示)三极管之所以具有电流放大作用，首先，制造工艺上的两个特点：(1)基区的宽度做的非常薄;(2)发射区掺杂浓度高，即发射区与集电区相比具有杂质浓度高出数百倍。
2、晶体三极管的工作原理。
其次，三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V);(b)在C极和E极之间施加反向电压(此电压应比eb间电压较高);(c)若要取得输出必须施加负载。
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图2-17 三极管的构造示意图
最后，当三极管满足必要的工作条件后，其工作原理如下：
(1)基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压，所以电子从发射极向基极移动，又因为C极和E极间施加了反向电压，因此，从发射极向基极移动的电子，在高电压的作用下，通过基极进入集电极。于是，在基极所加的正电压的作用下，发射极的大量电子被输送到集电极，产生很大的集电极电流。
(2)基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时，由于C极和E极间施加了反向电压，所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区，阻碍了从发射极向集电极的电子流动，因而就没有集电极电流产生。
综上所述，在晶体三极管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流，这就是三极管的电流放大作用。此外，三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止，这就是三极管的开关作用(开关特性)。
参见晶体三极管特性曲线2-18图所示：
图2-18 晶体三极管特性曲线
3、晶体三极管共发射极放大原理如下图所示：
A、vt是一个npn型三极管，起放大作用。
B、ecc 集电极回路电源(集电结反偏)为输出信号提供能量。
C、rc 是集电极直流负载电阻，可以把电流的变化量转化成电压的变化量反映
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，同时也决定了基极电流ib.
图2-19 共射极