晶体管原理3
晶体管原理
晶体管原理
晶体管，也被称为电子管，是一种能够控制电子流的仪器。
它以其作用于电子技术领域的重要性而闻名。
它是电子技术领域中常用的器件，可以实现电子电路中“开关”功能，用于控制和调节电路的功能，广泛应用于电视机、电脑、收音机等消费类电子产品。
晶体管的原理可以归结为三个：一是基本原理，二是电子管的工作原理，三是晶体管的结构特性。
首先，晶体管的基本原理是电子的局域现象。
局域，也称电子密度分布，是指电子在电子管中分布的一种特定格局。
从一维到三维，电子在各种空间结构中分布形成了各种半导体，如硅、锗、钛等。
这种半导体结构，可以起到控制电子流的作用。
第二，晶体管的工作原理是由晶体管的结构特性决定的。
晶体管的结构由两个金属导体组成，夹着一块半导体片。
由于金属和半导体的工作特性不同，因此当晶体管连接电路时，其表现形式也很不同。
由此形成了晶体管的基本工作模式，可以用于控制电子电路的开关。
最后，晶体管的结构特性也很重要。
晶体管的结构主要由金属导体，半导体片和引线组成。
金属导体为两个受控制的口，分别为输入口和输出口；半导体片有通（假）和断（真）的作用；而引线则为晶体管的基本结构提供支撑。
这种结构使晶体管具有较高的稳定性和可靠性。
以上，就是晶体管的基本原理。
晶体管的技术也有很多，如双
极晶体管、三极晶体管、晶体管管型等。
其中，双极晶体管是最常用的，晶体管管型则通常用在收音机等电子设备中。
所以，掌握晶体管的基本原理，是电子领域一个必须掌握的基础知识。
三极管的工作原理
项目一三极管的工作原理三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。
晶体三极管，是半导体基本元器·件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E.分成NPN和PNP两种.我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
下图是各种常用三极管的实物图和符号。
一、三极管的电流放大作用下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
二、三极管的偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路.这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管)，基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0。
晶体三极管的工作原理-三个区的作用
C
IC Rc
EC
9/131
3.1.2 晶体三极管的工作原理
• 晶体三极管的工作原理
三极管工作在放大区 时外部电压偏置条件
发射结加正向电压，即发射结正偏 集电结加反向电压，即集电结反偏
NP N
E
IE
Rb
EB B IB
C
IC Rc
EC
小结：三极管在放大工作时一定要加上适当的直流偏置电压 才能起放大作用。
IIEEn==IIBB＋n＋ICICn
IE = IEn＋IEp IC = ICn＋ICBO IB = IBn＋IEp－ICBO
NP N
E IEn
IE IEp
ICn IBn
ICBO
C
IC
B IB
11/131 NPN管的工作原理（发射结加正偏，集电结反偏）
NP N
E IEn
ICn
C
IE
IBn
IC
Rb
IEp
ICBO Rc
EB B IB
EC
三极管各区的作用
发射区向基区提供载流子 基区传送和控制载流子 集电区收集载流子
制作单位：北京交通大学电子信息工程学院 《模拟电子技术》课程组
10/131 发射结： 发射结正偏，发射区向基区扩散自由电子形成发射极 电子电流IEn ；其中少数电子在基区复合，形成了基区复合电流 IBn，其余电子扩散到集电区；基区中的多子-空穴也向发射区扩 散，形成了空穴电流IEp 。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
集电结：集电结反偏，发射区的大部分自由电子扩散到集电区， 在集电结电场的作用下，被集电极收集形成集电极电子电流ICn。 同时集电结反偏，集电区少子-空穴、基区少子-自由电子在电 场的作用下形成了集电结的反向饱和电流ICBO。
单结晶体管工作原理
单结晶体管工作原理单结晶体管（Single Crystal Transistor，SCT）是一种基于单晶材料制造的晶体管，其工作原理与普通晶体管相似，但由于采用了单晶材料，具有更好的电子迁移率和更低的漏电流，因此在高频和高速应用中具有更好的性能。
单结晶体管的工作原理主要包括三个方面：电子注入、电子传输和电子输出。
1. 电子注入当单结晶体管处于关闭状态时，基极（Base）与发射极（Emitter）之间的电压较低，导致发射极与基极之间的空间区域形成一个带电荷的屏蔽区。
当向基极施加正向电压时，电子从发射极注入到基极，通过热激发或光激发的方式，使得基极区域的电子浓度增加。
2. 电子传输注入到基极的电子会受到基极与集电极（Collector）之间的电压作用力，向集电极方向移动。
在单结晶体管中，由于单晶材料的特性，电子的迁移率较高，因此电子能够快速地通过基极区域，达到集电极。
3. 电子输出当电子通过基极区域到达集电极时，集电极与发射极之间的电压较高，形成一个电子输出电路。
在这个电路中，电子会从集电极流出，进入外部电路，完成电流的输出。
单结晶体管的工作原理可以通过以下步骤来总结：1. 当单结晶体管处于关闭状态时，发射极与基极之间形成一个带电荷的屏蔽区。
2. 当向基极施加正向电压时，电子从发射极注入到基极，增加基极区域的电子浓度。
3. 注入到基极的电子受到电压作用力，向集电极方向移动。
4. 电子快速地通过基极区域，到达集电极。
5. 集电极与发射极之间形成一个电子输出电路。
6. 电子从集电极流出，进入外部电路，完成电流的输出。
单结晶体管的工作原理使得其在高频和高速应用中具有较好的性能，例如在通信领域中的射频放大器、混频器和频率合成器等电路中广泛应用。
此外，由于单结晶体管具有较低的漏电流，还可以用于低功耗的电子器件和集成电路中。
总之，单结晶体管是一种基于单晶材料制造的晶体管，其工作原理主要包括电子注入、电子传输和电子输出。
晶体管工作原理
晶体管工作原理
晶体管工作原理
1、电子效应：晶体管是利用电子的能量来控制信号的输出和输入的。
当信号输入到晶体管的电极之一时，会出现电子效应。
这个电子效应
相当于在另一个电极上将信号出现反向电压，使得另一端电极上产生
电压。
而晶体管电压决定了晶体管是导通还是不导通。
2、增益：晶体管工作时会有一定的增益，这个增益主要决定了输入信
号到输出信号的放大程度。
3、晶体管特性：晶体管具有一些特殊的特性，如低介电常数，高介电
常数，低绝缘电阻，高绝缘电阻等。
4、晶体管元器件：晶体管是由一些元器件组合而成的，如晶体管结，
中央晶体穴，电容，变压器等，它们都起到了很重要的作用。
5、控制功能：晶体管有控制功能，可以将外部输入的信号放大，转换，并有选择地输出电压或电流，从而实现信号的控制。
6、存储功能：晶体管还具有一定的存储功能，可以将输入的信号存储，在特定的条件下释放出来，从而形成控制环节。
7、稳定性：晶体管还具有很高的稳定性，可以有效的抑制外界的干扰，保证信号的准确传达。
8、应用：晶体管的应用非常广泛，可以用于电脑，电视，手机，数字
时钟等电子设备中。
总结：晶体管是一种功能强大的电子元件，利用电子效应，具有增益、特性、控制、存储等功能，并具有良好的稳定性，广泛用于各种电子
设备。
晶体三极管的工作原理详解
PN 结的本质：在 P 型半导体和 N 型半导体的结合面两侧，留下离子薄层，这个离子薄层形成的空间电荷区称为 PN 结。
1、切入点：要想很自然地说明问题，就要选择恰当地切入点。
讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。
二极管的结构与原理都很简单，内部一个 PN 结具有单向导电性，如示意图B。
很明显图示二极管处于反偏状态， PN 结截止。
我们要特殊注意这里的截止状态，实际上 PN 结截止时，总是会有很小的漏电流存在，也就是说 PN 结总是存在着现象， PN 结的单向导电性并非百分之百。
为什么会浮现这种现象呢？这主要是因为PN 结反偏时，能够正向导电的多数载流子被拉向电源，使PN 结变厚，多数载流子不能再通过 PN 结承担起载流导电的功能。
所以，此时漏电流的形成主要靠的是少数载流子，是少数载流子在起导电作用。
反偏时，少数载流子在电源的作用下能够很容易地反向穿过 PN 结形成漏电流。
漏电流之所以很小，是因为少数载流子的数量太少。
很明显，此时漏电流的大小主要取决于少数载流子的数量。
如果要想人为地增加漏电流，只要想办法增加反偏时少数载流子的数量即可。
所以，如图B漏电流就会人为地增加。
其实，光敏二极管的原理就是如此。
光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的 PN 结具有单向导电性。
因此，光敏二极管工作时应加之反向电压，如图所示。
当无光照时，电路中也有很小的反向饱和漏电流，普通为1×10-8 —1×10-9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止；光敏二极管工作在反偏状态，因为光照可以增加少数载流子的数量，于是光照就会导致反向漏电流的改变，人们就是利用这样的道理制作出了光敏二极管。
既然此时漏电流的增加是人为的，那末漏电流的增加部份也就很容易能够实现人为地控制。
2、强调一个结论：讲到这里，一定要重点地说明 PN 结正、反偏时，多数载流子和少数载流子所充当的角色及其性质。
为什么呢？这就导致了以上我们所说的结论：反偏时少数载流子反向通过 PN 结是很容易的，甚至比正偏时多数载流子正向通过 PN 结还要容易。
晶体管,场效应晶体管工作原理
晶体管，场效应晶体管工作原理 晶体管工作原理
利用半导体的特性，每个管子工作原理个不同，你可以找机电方面的书看下。
下图中的S是指源极（Source），D是指漏极（Drain），G是栅极（Gate）。
晶体管的工作原理其实很简单，就是用两个状态表示二进制的“0”和“1”。
晶体管工作原理
源极和漏极之间是沟道，当没有对栅极（G）施加电压的时候，沟道中不会聚集有效的电荷，源极（S）和漏极（S）之间不会有有效电流产生，晶体管处于关闭状态。
可以把这种关闭的状态解释为“0”。
当对栅极（G）施加电压
的时候，沟道中会聚集有效的电荷，形成一条从源极（S）到漏极（D）导通的通道，晶体管处于开启状态，可以把这种状态解释为“1”。
这样二进制的两个状态就由晶体管的开启和关闭状态表示出来了。
晶体管工作原理
场效应晶体管工作原理
场效应晶体管，英语名称为Field Effect Transistor，简称为场效应管，是一种通过对输入回路电场效应的控制来控制输出回路电流的器件。
可分为结型和绝缘栅型、增强型和耗尽型、N沟道和P沟道，接下来我们就以N沟道结型场效应管为例来对场效应管的工作原理进行说明。
晶体管工作原理
对应于三极管的基极、集电极和发射极，场效应管分别是栅极、漏极和源极。
在其栅-源间加负向电压、漏-源间加正向电压以保证场效应管可以正常工作。
所加负向电压越大，在PN结处所形成的耗尽区越厚，导电沟道越窄，沟道电阻越大，漏极电流越小；反之，所加负向电压越小，在PN结处所形成的
耗尽区越薄，导电沟道越厚，沟道电阻越小，漏极电流越大。
由此通过控制栅-源间所加负向电压完成了对沟道电流的控制。
三极管npn的工作原理
三极管npn的工作原理
NPN三极管是一种常用的双极型晶体管，在电子器件中应用广泛。
它由三个掺杂不同类型的半导体材料构成，分别是N 区（负电荷载流子区）、P区（正电荷载流子区）和N区（负电荷载流子区）。
NPN三极管的工作原理如下：
1. 开关状态：当无外加电压时，NPN三极管处于关闭状态，没有电流流过。
此时，基区没有电流通过，无法使集电极和发射极之间产生足够的电压来放大输入信号。
2. 放大状态：当在基极和发射极之间施加一个电压时，基区会形成电流，这个电流也称为基电流。
当基电流足够大时，它会将NPN三极管推至工作状态，这时集电极和发射极之间存在较大的电压差，从而形成放大效应。
通过调节基电流的大小，可以调整NPN三极管的放大倍数。
具体工作过程如下：
1. 输入：将输入信号（例如电压或电流）加到基极，通过控制基电流的大小来控制NPN三极管的放大倍数。
2. 放大：当正向偏置电压（例如外加电压）施加到集电极和发射极之间时，电子从发射极流向基极，同时由于浓度差异，少数载流子空穴从基极进入集电极，形成电流放大效应。
3. 输出：输出信号从集电极取出。
总之，NPN三极管的工作原理是基于控制基电流从而控制集电极和发射极之间的电压差，以实现信号放大的效果。
晶体管工作原理
晶体管工作原理
晶体管是一种半导体元件，用于控制和放大电流。
它由三个不同类型的半导体材料组成：P型半导体、N型半导体和掺杂的
中间层（一般用砷或氮等元素掺杂的硅材料）。
晶体管的工作原理基于PN结的特性，即P型和N型半导体之间形成的界面。
在晶体管中，有三个区域：发射区（Emitter）、基极区（Base）和集电区（Collector）。
发射区和集电区都是N型半导体，而基极区是P型半导体。
当正向偏置电压施加在PN结上时，形
成一个正电荷在P型半导体和N型半导体之间的空间，这使
得发射区的电流开始流动。
当一个信号电流施加在基极区时，这会改变PN结上的空间电
荷层，从而影响发射区和集电区之间的电流。
这是因为基极区的信号电流能够控制PN结的电流通过，并进一步影响整个晶
体管的电流传输。
当信号电流增加时，发射区的电流也相应增加。
晶体管的放大效果是通过控制基极区的信号电流和集电区的电压来实现的。
基极区的电流负责控制晶体管的输出，并将输入信号放大。
当信号电流增加时，集电区之间的电流也会增加。
因此，晶体管可以实现信号的放大效果。
总的来说，晶体管的工作原理是利用PN结的性质来控制和放
大电流。
通过控制基极区的电流和集电区的电压，晶体管可以放大输入信号。
这使得晶体管广泛应用于各种电子设备中，如计算机、电视、电话等。
什么是晶体管的工作原理
什么是晶体管的工作原理晶体管是一种用于放大和控制电流的电子器件。
它是现代电子技术中最重要的组成部分之一，广泛应用于计算机、通信设备、音频放大器等众多领域。
晶体管的工作原理基于半导体材料的特性，通过控制电场或电压来改变电流的流动情况，从而实现信号放大和电路控制的功能。
晶体管的工作原理可以简单概括为三种基本模式：截止区、放大区和饱和区。
下面将详细介绍晶体管的工作原理及其具体过程。
一、截止区在晶体管中，当输入信号的电压较低时，晶体管处于截止区，不会有电流流过。
这是因为当晶体管的基极（B）与发射极（E）之间的电压低于截止电压时，晶体管的集电极（C）与发射极之间的接触会被截断，电流无法通过晶体管。
二、放大区当输入信号的电压逐渐增大，超过截止电压之后，晶体管进入放大区。
在放大区，晶体管的集电极与发射极之间的接触被建立起来，电流开始流过晶体管。
此时，输入信号的电压变化将导致晶体管中的电流放大。
在放大区工作时，晶体管的放大倍数由其特定的参数决定，如转移特性、放大倍数等。
晶体管的放大作用使得微弱的输入信号能够通过晶体管放大为较大的输出信号。
这是晶体管在电子设备中被广泛应用的重要原因之一。
三、饱和区当输入信号的电压继续增大，超过饱和电压时，晶体管进入饱和区。
在饱和区，晶体管的集电极与发射极之间的接触处于完全导通状态，电流达到最大。
此时，无论输入信号的电压如何变化，晶体管的输出电流都达到了最大值，不再发生变化。
饱和区的特性使得晶体管能够用于开关电路的控制。
通过控制输入信号的高低电平，可以在晶体管上实现开关的闭合和断开。
这种特性在数字电子电路、逻辑门电路等方面起到了至关重要的作用。
综上所述，晶体管的工作原理是基于半导体材料的特性，在不同的工作区域实现电流的放大和控制。
截止区、放大区和饱和区的划分取决于输入信号的电压大小。
晶体管广泛应用于各个领域，为现代电子技术的发展做出了巨大贡献。
通过深入理解晶体管的工作原理，我们能够更好地应用晶体管，进一步推动电子技术的发展。
晶体管的工作原理
晶体管的工作原理晶体管是一种半导体器件，是电子工业中最主要的元器件之一。
晶体管可以实现电子信号的放大、开关、放大和振荡等功能，在数码电路、计算机、通信和各种电子设备中广泛应用。
晶体管的工作原理非常复杂，涉及到电子物理学、固体物理学和电路分析等多个学科领域。
本文将就晶体管的工作原理进行简要介绍。
一、晶体管的结构晶体管的主要结构包括三个区域：发射区、基区和集电区。
发射区负责发射电子，基区控制电子流的流动，集电区收集电子。
晶体管的基区与另外两个区域有一个界面，这个界面就是PN结。
二、PN结的原理PN结是由n型半导体和p型半导体组成的。
n型半导体中含有额外的自由电子，而p型半导体缺少电子。
当n型半导体和p型半导体接触时，电子从n型半导体流动到p型半导体。
这时，p型半导体中的空穴会吸收电子，形成一个电荷区。
这个电荷区就是PN结。
三、晶体管的工作原理可以分为三个阶段：截止状态、放大状态和饱和状态。
1. 截止状态当晶体管处于截止状态时，基极是负偏置的，这时PN结将被反向偏置。
这样，在PN结中的电荷区被扩大，并在PN结处形成一个高阻态。
这也就意味着当电路中没有电流流过时，晶体管将是截止状态。
2. 放大状态当在PN结的碰撞区中添加小电流时，PN结正在被打通，这样电荷区域就会变小。
这就意味着电路中有一个电流流过。
这个小电流也被称为基极电流。
3. 饱和状态当电路中的基极电流越来越大时，PN结处的电荷区会变得更小，且最终缩小到没有电荷。
这使得电流可以进入集电区，并且晶体管将处于饱和状态。
在饱和状态下，晶体管的电流将达到其最大电流。
当再添加电流时，此时电流不会再向上流动，因为晶体管已经达到了它能够承受的峰值。
四、晶体管的应用晶体管广泛应用于电子设备的各个领域，包括通讯、广播、计算机、数码电视等。
更具体的应用包括：1. 放大器：晶体管可以增强较弱的信号并输出到更大的负载电阻上。
2. 固态开关：晶体管可以在电子电路中作为开关来控制电流的流动。
晶体管的工作原理
晶体管的工作原理晶体管是一种半导体电子器件，广泛应用于电子技术领域。
它是由三个掺杂不同种类的半导体材料构成的，主要包括N型半导体、P型半导体和P-N结。
晶体管的工作原理是基于控制电流的传递和放大作用，并可以通过控制输入信号的变化来实现电子开关和放大电路。
1. P-N 结晶体管内部的P-N结起到关键的作用。
P-N结是由P型半导体和N型半导体材料的结合而形成的。
N型半导体中掺杂有额外的电子，被称为自由电子；P型半导体中掺杂有额外的空穴，被称为正空穴。
在P-N结的界面，自由电子和空穴会发生复合，形成一个细小而薄弱的耗尽区。
2. 基本结构晶体管主要由三个层状的半导体材料组成，分别是发射区（Emitter）、基区（Base）和集电区（Collector）。
发射区是N型半导体，集电区是N型半导体，而基区是P型半导体。
集电区与发射区之间的P-N结被称为发射结，发射结与基区之间的P-N结被称为集电结。
3. 工作原理晶体管的工作过程可以分为放大和开关两种模式。
（1）放大模式：当晶体管工作在放大模式时，可将输入信号的弱电流放大为输出信号的强电流。
当输入信号通过发射结进入基区时，如果发射区的电压高于基区，发射结就会被打开，大量的电子就会进入基区。
这些电子会被吸引到集电区，形成一个电子流，由发射区到集电区，从而实现电流的放大。
（2）开关模式：当晶体管工作在开关模式时，可根据输入电流的变化来控制电路的开关状态。
当输入信号通过发射结进入基区时，如果发射结的电压低于基区，发射结就会被关闭，此时基区没有电流通过，晶体管处于关闭状态。
如果发射结的电压高于基区，发射结就会被打开，电流可以通过晶体管的集电区和发射区，使其处于导通状态。
4. 工作参数晶体管的工作参数包括放大倍数、截止频率和饱和电流。
放大倍数指的是输入信号与输出信号的电流比值；截止频率指的是晶体管能够放大信号的最高频率；饱和电流是指晶体管在饱和状态下通过集电极和发射极的电流。
三极管工作原理(详解)
三极管工作原理(详解)三极管，也叫晶体三极管，简称晶体管，是一种能够放大电路中微小信号的电子元器件。
它的原理是通过控制一个区域的电子流，来改变另一个区域的电流。
晶体管最早由贝尔实验室的威廉·肖克利发明，是现代电子技术的基础之一。
本文将详细讲解三极管的工作原理。
一、晶体管的结构晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成，分别为发射极（EB）、基极（CB）和集电极（CE）。
发射极（E）：它是一个P型半导体，它的厚度很少，通常在0.01毫米以上，但是面积很大，通常在平方数分米。
基极（B）：它是一个N型半导体，尽管它的尺寸比发射极大，但它的浓度很低，它是晶体管的控制电极。
集电极（C）：它是一个N型半导体，通常比基极大几倍，是晶体管的输出电极。
为了保护晶体管的内部结构，晶体管需要封装成小型的金属或塑料外壳。
封装的芯片会被裸露出来，然后通过银色的金属脚连接电路板。
二、晶体管的工作原理晶体管是一种由硅和其他半导体材料构成的小型电子元件。
它的最重要的特性是可以放大信号。
晶体管的三个引脚在应用中被分别用作发射极、基极和集电极。
晶体管通过控制基极的电压，就能够放大电路中的微小信号。
晶体管具有三个工作区，它们分别是截止区、放大区和饱和区。
1. 截止区当基极电压低于截止电压时，晶体管处于截止状态，整个晶体管的结构中没有电流流动。
2. 放大区当基极电压高于截止电压时，晶体管处于放大状态。
此时，基极电压对晶体管的集电极电流产生控制作用。
如果基极电压升高，晶体管中的电流流向集电极方向就会升高，从而放大晶体管输入的电信号。
3. 饱和区当基极电压继续升高，晶体管中的电流达到最大值时，晶体管就会进入饱和状态。
在饱和区，晶体管可以用作开关，输出高电平或低电平。
三、晶体管的偏置要正确使用晶体管，需要对其进行偏置操作。
晶体管的偏置，是指将晶体管连接到电路中，并用一个外部电源提供所需要的电力。
基极电压在适当的电压下，即可使晶体管处于放大状态。
晶体三极管工作原理
晶体三极管工作原理
晶体三极管是由PN结作为导电沟道的半导体器件，它的主要特点是既有较高的单向导电性，又有较大的集电性。
通过合理设计，就可以利用三极管的这两种特性来进行电流放大、电压放大和信号放大等电路设计。
1.三极管的工作原理
晶体三极管的结构是由两个PN结组成，而两个PN结之间由一段管子组成。
三极管就是利用这一段管子组成的。
通过管子两端的电压，就可以控制其中一个PN结通上或切断电流。
对于二极管来说，如果正向偏置时，则在管芯内部将形成一个电流回路，这就是二极管的导通原理。
而晶体三极管则是利用这一原理工作的。
在晶体三极管中，由于PN结通过电子而不能通过空穴，因此它只能以电子形式存在，而且这个电子数量是一定的，也就是它的电流不能无限制地增大。
此外，当晶体三极管正向偏置时，PN结通过电子而形成一个电流回路，这个回路中将形成一个电流回路，这就是二极管工作时所产生电流的来源。
—— 1 —1 —。
晶体三极管的工作原理-三种连接方法
b IB
经验： 的数值一般在0.9 ~0.99之间。 说明：近似分析时可认为CB组态直流放大系数 IC
IE
15/131
2）共射CE组态直流放大系数
复习：
I Cn IE
定义：共射组态的直流放大系数定义为 ICn
IBn IEp
NP N
e IEn
IE
IEp
ICn IBn
c
IC
ICBO
b IB
晶体三极管的工作原理 --三种连接方法
13/131
3.1.2 晶体三极管的工作原理
• 晶体三极管的三种组态（即三种连接方法）
晶体三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 从 输入输出系统的角度来看，可以有三种连接方法，也称为 三种组态：
1 共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；
2 共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示; 3 共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。
IC IB 1 ICBO ICEO 1 ICBO
复习：IC
ICn
ICBO ,
ICn IE
重要！
IC
当IB ICBO，ICBO很小可忽略时
IE 1 IB
IC αIE
IC IB
IC
IB
α IC IE
Rb IB
IE
Rc
EC>EB EB
EC
19/131
14/131
1）共基CB组态直流放大系数
定义：共基组态的直流放大系
数定义为 ICn
IE
ห้องสมุดไป่ตู้
IC ICn ICBO IE ICBO
如果IC ICBO IC IE
e
定性说明：发射区扩散出的载
晶体三极管工作总结
晶体三极管工作总结
晶体三极管是一种重要的半导体器件，它在电子设备中起着至关重要的作用。
它的工作原理和特性对于电子工程师来说是非常重要的。
在本文中，我们将对晶体三极管的工作原理和特性进行总结。
晶体三极管是一种三端口的半导体器件，通常包括一个发射极、一个基极和一
个集电极。
它的工作原理是基于PN结的导电特性。
当一个正向偏置电压施加在发
射极和基极之间时，PN结会被击穿，电子会从发射极注入到基极，形成一个电流。
这个电流会被放大并从集电极中输出。
晶体三极管有很多重要的特性。
首先，它具有放大作用。
当一个小的输入信号
施加在基极上时，晶体三极管可以放大这个信号并输出一个更大的信号。
这使得它在放大电路中得到了广泛的应用。
其次，晶体三极管还具有开关作用。
当一个正向偏置电压施加在发射极和基极
之间时，晶体三极管处于导通状态，允许电流通过。
而当一个逆向偏置电压施加在发射极和基极之间时，晶体三极管处于截止状态，电流无法通过。
这使得它在数字电路中得到了广泛的应用。
此外，晶体三极管还具有频率响应特性。
它可以在很高的频率下工作，这使得
它在射频电路中得到了广泛的应用。
总之，晶体三极管是一种非常重要的半导体器件，它在电子设备中起着至关重
要的作用。
它的工作原理和特性对于电子工程师来说是非常重要的。
希望本文对晶体三极管的工作原理和特性有所帮助。
晶体三极管的工作原理
晶体三极管的工作原理晶体三极管是一种常用的电子元件，广泛应用于电子电路中。
它是由一块半导体材料制成的，具有三个电极，分别是发射极、基极和集电极。
晶体三极管的工作原理是基于半导体材料的特性和PN结的正向、反向偏置效应。
我们来了解一下晶体三极管的结构。
晶体三极管由两个PN结组成，其中一个PN结是发射结，另一个PN结是集电结。
发射结和集电结之间有一块极薄的P型或N型半导体材料，称为基区。
发射极连接到P型材料，集电极连接到N型材料，而基极则连接到基区。
晶体三极管的工作原理可以通过PN结的正向、反向偏置来解释。
当PN结处于正向偏置时，即P端连接正电压，N端连接负电压，这时发射结和集电结都处于正向偏置状态。
在这种情况下，发射结和集电结之间形成一个导电通道，电流可以从发射极流向集电极。
这时，晶体三极管处于放大状态，从而实现信号放大的功能。
当PN结处于反向偏置时，即P端连接负电压，N端连接正电压，这时发射结和集电结都处于反向偏置状态。
在这种情况下，发射结和集电结之间的导电通道被截断，电流无法通过。
晶体三极管处于截止状态，不起放大作用。
晶体三极管的放大作用是基于PN结的正向偏置效应。
当输入信号加在发射结上时，发射结的电流会随着信号的变化而变化。
这时，发射结的电流会引起基极电流的变化，而基极电流的变化会进一步引起集电极电流的变化。
因此，晶体三极管可以放大输入信号，并输出一个放大后的信号。
晶体三极管的工作原理还涉及到三极管的工作区域。
根据输入信号的幅度和极性，晶体三极管可以分为截止区、放大区和饱和区。
当输入信号很小或为负值时，三极管处于截止区，不起放大作用。
当输入信号逐渐增大时，三极管进入放大区，可以放大输入信号。
当输入信号达到一定幅度时，三极管进入饱和区，无法继续放大信号。
总结来说，晶体三极管的工作原理是基于PN结的正向、反向偏置效应。
通过正向偏置，晶体三极管可以放大输入信号，并输出一个放大后的信号。
而通过反向偏置，晶体三极管处于截止状态，不起放大作用。
三极管工作原理及详解
三极管工作原理及详解三极管是一种电子元器件，也被称为晶体管，是现代电子技术中广泛应用的一种重要器件。
它是由半导体材料制成的，通常由一个n-型材料和两个p-型材料组成，形成了一个n-p-n结构。
三极管的基本结构由一个基极（B，用于控制电流流动）、一个发射极（E，用于输入电流）和一个集电极（C，用于输出电流）组成。
其工作原理可分为以下几个方面进行详解：1.PN结反偏扩散：当三极管的发射结（BE结）处于反偏状态时，即使输入电压很小，也会有导电电子和空穴被扩散进入发射结。
这会导致发射结区域的电荷强度减小，使其变得非常薄。
基极结（BC结）也被反偏，因此极少有电子和空穴从基极端扩散进入。
2.动态增益：由于发射结非常薄，即使很小的输入电流（基电流）也能穿过发射结流入发射区。
这些电流在发射结区域中的散射使得电流进一步扩大，从而形成了由基电流控制的大电流放大器。
3.输出由输入控制：三极管的工作特点是，当输入信号施加在基极上时，这将导致在发射结和基结之间发生器件动作，如三极管的增益。
因此，输入电流的小变化就会导致输出电流的相应变化。
4.级联放大：三极管的输出可以直接连接到下一个三极管的输入，以实现级联放大，从而进一步增大信号的幅度。
这是因为三极管具有很高的放大倍数，通常在100以上。
5.工作模式：三极管的工作可以分为三种模式：放大模式、截止模式和饱和模式。
放大模式是三极管最常见的工作模式，此时三极管的输入电压足够大以驱动输出电流。
截止模式是指输入电压不足以驱动输出电流，此时三极管处于关闭状态。
饱和模式是指输入电压非常高，以至于电流饱和，此时三极管处于完全开启状态。
6.用途广泛：三极管作为一种重要的电子元件，在电子电路中应用广泛。
它可以用作放大器、开关、振荡器等。
例如，在放大器电路中，通过适当地设置电路参数，可以使输入信号的微小变化引起输出电流的大幅度变化，从而实现信号放大功能。
在开关电路中，三极管可以通过控制输入电流的开关行为，打开或关闭电路。
晶体管的工作原理
晶体管的⼯作原理晶体管，本名：半导体三极管（三极分别为发射极、基极和集电极；其中，发射极的电流最⼤，基极的电流最⼩，发射极的电流等于基极与集电极的电流之和）。
对于晶体管，我们其实并不陌⽣，放⼤器就是晶体管的⼀个基础应⽤。
要想理解晶体管的⼯作原理，就必须先要理解⼆极管的⼯作原理。
⼆极管由半导体材料制作⽽成，下⾯就以半导体材料硅为例来对此做介绍。
硅的价电⼦层有四个电⼦（原⼦由原⼦核和核外电⼦组成，原⼦核由质⼦和中⼦构成，质⼦带正电，中⼦不带电，核外电⼦带负电，核外电⼦所带的负电量与质⼦所带的正电量相等，因此原⼦不带电）。
每个硅原⼦都与其他四个相邻的硅原⼦相邻连接，每个电⼦都与周围的硅原⼦共享，这就被称为共价键（两个原⼦之间有⼀个共价键）。
如果纯硅导电，电⼦会吸收⼀些能量从⽽变成⾃由态。
虽然纯硅的导电率很低，但是有⼀种技术叫DOPING（在此我们可以理解为掺杂质），我们可以通过掺杂质的⽅法来提⾼硅的导电率。
⽐如你注⼊价电⼦为5的磷，那么就会多出⼀个电⼦，这个电⼦会在系统⾥⾃由移动，这被称为N型DOPING。
但是，如果你注⼊价电⼦层为3的硼，那么就会有⼀个放电⼦的空位，这个空位我们称之为空⽳，与之相邻的电⼦随时可以把它填上，这种电⼦运动我们看作空⽳对位运动，这被称为P型DOPING。
因此，如果你以DOPING 的⽅式向半导体中注⼊杂质，那么⼀个晶体管就诞⽣了。
但是你如果真的想明⽩晶体管是怎样运作的，就必须要搞清楚元器层⾯上发⽣了什么，⽐如⼆极管，把硅晶体的⼀边DOPING成P型，另⼀边DOPING成N型，那么⼀个⼆极管就形成了。
在N部分与P部分的交界线处，有趣的事情发⽣了——那⾥聚集了⼤量的电⼦，将会在⼀个⾃然的驱使下迁移⾄P型的空⽳⾥。
这会让P部分的边界轻微地带负电，N部分的空⽳轻微地带正电（物体得到电⼦会带负电，失去电⼦会带正电）。
这将会导致电场阻⽌任何⼀个电⼦迁移，如果在此时给⼆极管接上电源（正极与DOPING成的P型相接，负极与DOPING成的N型相接），电源会吸引电⼦与空⽳（即会吸引P型边界的空⽳，⼜会吸引N型边界的电⼦），在这种情况下是不可能会有电流的（电荷的定向移动才会产⽣电流，所谓电荷，就是指带正负电的基本粒⼦，其中带正电的粒⼦叫正电荷，带负电的粒⼦叫负电荷。
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I nB (W B ) I nB ( 0 )
IrB为基区复合 电流
I rB qA E Q 'B
WB
nB ( x)
0
nB
IC
dx
ΔnB(x)表示基区过剩载流于密度， τnB为基区少于寿命 因为
B nB
nB
Q ' B qA E
B
WB
0
n B ( x ) dx
1 1
qD
PE
ni
2
qV BE
GB
D PE G B D nB G E
e
kT
GE
W
B
0
(2-78)
N
0 W
E
AB
( x ) dx
0
N ' DE ( x ) dx
对于均匀基区晶体管（NPN）
0
1 1 D PE N B W B D nB N E W E
注入效率主要决定于GE / GB， 这个比值越大， 0 则愈高 (2-81)
LB
10 10 -10 I C (A) 10 -2
I nB (W B ) I nB ( 0 )
I nB ( 0 ) I rB I SB I nB ( 0 )
qV BE
e pb 0
kT
表面复合速度
I nB ( 0 )
AqD
n pb 0 e nB WB
qV BE / KT
8
Chapter2晶体管 直流特性
WB
2
1 h * FE
---------------------------------------------------------------------------------特例：对于均匀基区晶体管，我们知道
B
所以 0* 1
*
W
2 B
2 D nB nB
1
W
2 B 2
3
Chapter2晶体管 直流特性
2.3双极晶体管的电流增益 2 本征 电流增益
I nB ( 0 ) I rB I nB ( 0 )
---------------------------------------------------------------------------------求基区输运系数
1
IB IC
I PE ( x E ) IC
I rB IC
I PE ( x E ) I nB ( 0 )
I rB I nB ( 0 )
第一项称作注入效率项，第二项则称作基区复合项 用上述表达式表示电流增益有两点好处。其一，考 虑基极电流其它成份对电流增益的供献时，可以在上式 右端增加其它项，这为分析结构复杂的真实器件的增益 带来方便。其二，便于比较不同基极电流成份的相对作 用。
I nB (W B ) I nB ( 0 )
发射极注入效率
基区输运系数
描述电流放大系 数的两个中间参 量
2
Chapter2晶体管 直流特性
I nB ( 0 ) IE
2.3双极晶体管的电流增益 2 本征 电流增益
1 1 I PE ( x E ) I nB ( 0 )
J PE
GB GE
6
Chapter2晶体管 直流特性
2.3双极晶体管的电流增益 2 影响电流增益的其它因素
①发射结空间电荷区复合电流的影响(使发射效率降低) NPN晶体管，发射结正偏时，发射结空间电荷区的载流子浓度 高于平衡值，因而存在净复合。发射极电子流通过发射结空间电荷 区复合损失部分转换成空穴电流IrE，从而使发射效率降低。 I nB ( 0 ) I nB ( 0 ) 1 0 I PE ( x E ) I rE IE I nB ( 0 ) I PE ( x E ) I rE 1 I nB ( 0 ) I nB ( 0 ) 2 qV BE / KT x qV / 2 KT qD nB n i e qx me n i e J nB J rE qRdx GB 2 0 R E x me W B N B qV BE / 2 kT 1 [1 e ] 2 RB 2 n i L nB 当VBE较小时，即在小电流下，第三项不能忽略，电流增益 7 下降。
me BE
----------------------------------------------------------------------------------
Chapter2晶体管 直流特性 ②基区表面复合(使基区输运 系数降低)
E I B nB I I SB
2.3双极晶体管的电流增益 2 影响电流增益的其它因素
21
2--17电流增益与发射区重 掺杂效应的关系
图2-16电流增益随施主表面浓 11 度、发射结深度的变化
Chapter2晶体管 直流特性 主要方法：
2.3双极晶体管的电流增益 3提高电流增益的途径
---------------------------------------------------------------------------------1 减小基区宽度，以增加基区少子的浓度梯度，增大扩散电 流，并减小基区复合，但要注意Early效应的影响(后面要 讲). 2 增加载流子的扩散长度，即提高载流子的寿命和迁移率以 减少复合损失。 3 降低发射区与基区的方块电阻的比值，但发射区最高掺杂 浓度受到BGN和Auger复合的限制，基区浓度的降低受到 基区电阻的限制，一般采用内基区采用轻掺杂(淡基区)，外 基区采用浓掺杂（浓基区)的方法。 4 改善器件的表面状况及减小表面复合。
2 B 2 nB
2.3双极晶体管的电流增益 2 影响电流增益的其它因素
B
③发射区重掺杂的影响(使发射效率降低) A. 禁带变窄（BGN)的影响 (BGN----Band Gap Narrowing)
n
2 ie
理解
----------------------------------------------------------------------------------
Chapter2晶体管 直流特性
---------------------------------------------------------------------------------共基极联接时，电流增益α＝IC / IE 共发射联接时，电流增益β＝I C / IB 由于IE=IC+IB
1
* 0
W
A S SW AD
nB
2L
n
2 i
I. 发射区有效浓度降低→发射效率下降
E g exp kT
N ' DE ( x )
n
2 i 2
n ie
N DE ( x ) N DE ( x ) e
E g kT
II.发射区平衡少子浓度由原来的 n2i / NE 变成了 (n2ie/NE)exp(ΔEg/kT)，增加了exp(ΔEg/kT)倍，因此 在同样偏压下，从基区注入到发射区的电流增加， 发射效率下降。
2 D nB
2 L nB
(2-86)
严格解 0 sec h (W B / L nB ) 对于均匀基区晶体管（NPN），本征 电流增益
0
* 0
1
1
D PE N B W B (1 D nB N E W E
2 WB 1 2 2 L nB
1
WB 2L
2
2 nB
)
W 1 E B BW E
2 2 R E EW B WB WB 1 1 2 2 B W E 2 L nB RB 2 L nB Fra bibliotek1
1
R E RB
WB
2
2
2 L nB
RE
E
WE
,
R b
1000
注入到基区少子中，部分流向表面， 图2一13电流增益随集电极 电流的变化 并在基区表面被复合掉，不被集电 极收集，使基区输运系数降低
* 0
I SB A S qS n b ( 0 ) A S qSn
---------------------------------------------------------------------------------h FE
当发射区浓度大于1019cm-3时，俄歇复合寿命小于SHR复 合寿命，τp≈τA，复合为Auger复合所支配，基区注入到发射区 10 的空穴电流增加，使发射效率降低。
----------------------------------------------------------------------------------
9
Chapter2晶体管 直流特性
2.3双极晶体管的电流增益 2 影响电流增益的其它因素
B.发射区重掺杂，俄歇复合(Auger)的影响(使发射效率降低) 俄歇复合(Auger复合):带间复合(直接复合)
同时考虑上述两种复合机构时，少子（NPN发射区中空穴） 寿命表示为 1 1 1 表示SHR复合寿命
2.3双极晶体管的电流增益 1 电流增益的定义 共基：hFB= IC / IE =α+ICB0 /IE
IC IE
I nB (W B ) I PC IE
I nB (W B ) IE
I nB ( 0 ) I nB (W B ) IE I nB ( 0 )