在一片硅片上制造三片摻雜區域,并形成兩個PN結,就構成了晶體管。中間的P區叫基區,P區很薄且摻雜濃度很低,位于左邊的N區叫作發射區,發射區摻雜濃度很高。位于右邊的N區叫集電區,集電區的面積很大。由它們引出的三個電極分別為基極b,發射極e和集電極c。發射區和基區之間的PN結叫發射結,集電區和基區的PN結叫集電結。 晶體管的結構和符號 二,晶體管是如何對電流進行放大的? 將晶體管放置在基本放大電路中,晶體管可以起到對電流放大的效果,具體表現在較小的電流可以控制較大的電流。在輸入回路中發射結應該正向偏置,在輸出回路中集電結反向偏置,因而需要外加電源Vbb和Vcc,Vcc應該大于Vbb。這就是晶體管放大的外部條件。 晶體管放大作用的內部原理是啥? 從內部載流子的運動情況來看。當晶體管放置在放大電路里面時,內部的載流子會出現有規矩的運動。這種運動組成了輸入電流和放大電流。 發射結處于正向偏置,發射極里面大量自由電子在外電場的作用下通過擴散運動到達基區,形成了發射極電流。 集電結反向偏置,由于基區比較薄且摻雜濃度較低,基區的空穴相對較少,所以有相當一部分發射區擴散到基區的自由電子沒有被復合(自由電子和空穴結合)。基區里面存在大量自由電子。這時候在外加電場的作用下,這些自由電子越過集電結到達集電極,這些自由電子的漂移運動形成了集電極電流(也就是放大后的基極電流)。 發射極擴散到基區的自由電子有少部分和基區的空穴結合(復合運動),在外電場的作用下,這種復合運動的進行,形成了基極電流(被放大的電流)。從外部看晶體管遵循基爾霍夫定律:集電極電流+基極電流=發射極電流。 晶體管就像是一個小閥門控制大閥門的元件,發射結有電流通過時,微弱的基極電流(小閥門)推動大閥門打開,大量的集電極電流形成,集電極電流和基極電流一起從發射極流出。 當基極電流為0的時候,集電極電流也為0(晶體管處于截至狀態)。當基極電流大到一定程度時,集電極電流不能再增大(晶體管處于飽和狀態)。在外加電場的幫助下,完成了對電流的放大作用。 |