晶体三极管工作原理
《晶体三极管》课件
晶体三极管的分类
有两种主要的晶体三极管 类型：PNP和NPN。
2. 晶体三极管的工作原理
1
简单电路
晶体三极管可以作为放大器、开关和振荡器在各种电路中发挥作用。
2
放大器电路
晶体三极管可以放大信号的幅度，使其更适合其他电路的输入。
3
开关电路
晶体三极管可以控制电流的通断，用于构建开关电路。
3. 晶体三极管的应用
5. 晶体三极管的优缺点
1 优点
小巧、高频响应、低功耗、可靠性高、成 本低。
2 缺点
温度敏感、容易受到噪声干扰、容易烧毁。
6. 结论
总结
晶体三极管是一种重要的电子元器件，广泛应用于各种电路和电子设备中。
展望
随着科技的发展，晶体三极管不断改进，将在更广泛的领域发挥作用。
《晶体三极管》PPT课件
晶体三极管是电子学中重要的元器件之一，本课件将介绍晶体三极管的结构、 工作原理、应用、特性以及优缺点，帮助您全面了解晶体三极管。
1. 介绍晶体三极管
ห้องสมุดไป่ตู้
什么是晶体三极管？
晶体三极管是一种半导体 器件，可用作放大，开关 和振荡器。
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个不同掺 杂的半导体区域构成：发 射区，基区和集电区。
放大器
晶体三极管可用于构建各类放 大器，如音频放大器、射频放 大器等。
开关
晶体三极管可以用于构建数字 电路和模拟电路中的开关。
振荡器
晶体三极管可以作为振荡器的 关键元件，产生无线电频率信 号。
4. 晶体三极管的特性
基本参数
• 电流放大倍数 • 最大可承受电压 • 最大可承受功率
变化规律
• 输入特性曲线 • 输出特性曲线 • 电流-电压关系
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。
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（Transistor）是一种主要用于放大和开关电路的电子元件，其工作原理基于半导体的性质。
晶体三极管由两个PN结构组成，一般分为NPN型和PNP型两种。
NPN型晶体三极管由一个N型材料夹在两个P型材料之间构成，而PNP型晶体三极管则是一个P型材料夹在两个N型材料之间组成。
这两个PN结被称为基结（Base Junction）和异质结（Emitter Junction）。
晶体三极管的工作原理可以分为两种模式，放大模式和开关模式。
在放大模式下，当晶体三极管的基极（Base）被输入信号加上电阻之后，形成一个输入电路。
当输入电流通过基极时，就会在基结处形成一个细的电流，称为基极电流。
这个基极电流进一步扩散到发射极（Emitter）和集电极（Collector）形成输出电流，其中集电极电流是基极电流的放大倍数倍。
在晶体三极管的放大模式下，发射极电流和集电极电流的比值称为电流放大倍数（Current Gain），通常用β来表示。
当输入电流较小时，通过电流放大倍数，可以实现输入信号的放大。
晶体三极管的电流放大倍数一般在几十至几百之间，不同型号的晶体三极管有不同的放大倍数。
在开关模式下，晶体三极管被用作开关，用于控制电路的通断。
当输入信号较小，基极电流较小时，晶体三极管处于截止（Cut-off）状态。
此时，发射极和集电极之间没有电流通过，相当于开关断开。
当输入信号较大，基极电流较大时，晶体三极管处于饱和（Saturation）状态。
此时，发射极和集电极之间有较大的电流通过，相当于开关闭合。
晶体三极管的工作原理可以通过PN结的导电特性来解释。
当PN结正向偏置时，即P区的正极连接到N区的负极，PN结处就会形成一个正向电场。
正向电场使得P区的空穴和N区的电子向PN结扩散，形成电流。
而当PN结反向偏置时，即P区的负极连接到N区的正极，PN结处就会形成一个反向电场。
反向电场使得P区的空穴和N区的电子受到电场的力阻止，减小电流。
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。
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半导体器件，也被称为双极型晶体管。
它是由三个不同掺杂的半导体材料（P型、N型和P型）构成的。
三极管主要有三个区域，分别是发射区（Emitter）、基极区（Base）和集电区（Collector）。
三极管的工作原理是基于PN结和两个PN结之间的正偏压。
在三极管中，发射区被正向偏置，基极区与发射区之间的PN结是正向偏置的，而基极区与集电区之间的PN结是反向偏置的。
在正向偏置下，发射区和基极之间形成强烈的电子流。
三极管的工作原理可以通过以下过程来解释：1.关闭状态：当没有外部电压时，三极管处于关闭状态。
这时，发射区和基极之间的PN结是反向偏置的，导致电子无法通过这个结。
同时，基极区和集电区之间的PN结也是反向偏置的，阻止电流通过结。
2.开通状态：当在发射区和基极之间施加一定的正偏压时，发射区与基极之间的PN结将变得导电。
这时，电子从N区进入P区，然后重新组合成空穴进入基极区。
由于基极区非常薄，电子容易通过这个区域，这导致电子流从发射区进入基极区。
3.放大状态：在开通状态下，当电子进入基极区时，它们在基极区中会重新复合成空穴。
然而，由于基极区非常薄，复合的速度非常慢。
因此，大部分电子通过基极区，进入集电区而没有复合。
这样，发射区的电子流被放大，从而实现电流的放大功能。
总结起来，三极管的工作原理可以归结为以下三个步骤：1）施加正向偏压，使发射区和基极之间的PN结导电；2）电子从发射区进入基极区；3）电子在基极区中重新组合成空穴，并通过集电区。
除了电流放大功能之外，三极管还有其他重要的应用。
例如，它可以用于开关电路、放大电路和振荡电路。
在开关电路中，三极管可以用来控制开关的打开和关闭。
在放大电路中，三极管可以利用小信号输入来放大电流或电压。
在振荡电路中，三极管可以通过反馈来产生振荡信号。
总而言之，三极管是一种基本的半导体器件，其工作原理基于PN结和正向偏压的使用。
通过电子的流动和复合，三极管可以实现电流的放大和控制，从而为电子器件带来许多应用。
3极管原理
3极管原理
1. 什么是3极管？
3极管，也叫做晶体三极管，是一种半导体器件。
它由三个区域
组成，分别是N型、P型、N型，因此得名。
3极管是一种电流控制器件，可以用来放大电流、开关电路等。
2. 3极管的工作原理是什么？
3极管的工作原理是基于PN结的特性。
当PN结被正向偏置时，
电子从N型区域流向P型区域，同时空穴从P型区域流向N型区域，
这样就形成了电流。
当PN结被反向偏置时，电子和空穴都被阻挡，电
流无法通过。
3. 3极管的应用领域有哪些？
由于3极管具有放大、开关等特性，因此在电子领域有广泛的应用。
例如，它可以用于电视机、收音机等电子产品中的放大器电路。
此外，3极管还可以用于电源开关、电动机控制等领域。
4. 3极管的优点和缺点是什么？
3极管的优点是体积小、功耗低、可靠性高等。
缺点是放大能力
有限、温度敏感等。
5. 3极管与其他半导体器件的区别是什么？
3极管与其他半导体器件的区别在于它只有三个区域，而其他器
件例如场效应管、二极管等则有更多的区域。
此外，3极管的基极电流控制能力比较强，而其他器件则有不同的特点。
6. 怎样选择适合的3极管？
选择适合的3极管需要考虑多种因素，例如电流、电压、频率等。
在选择时，需要根据具体的应用场景进行综合考虑，选择合适的型号。
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器件，由PN结组成。
它具有放
大和开关功能，在电子设备中扮演着重要的角色。
晶体三极管的工作原理涉及到两个主要的区域：基区和发射区。
基区位于PN结中间，发射区位于PN结的一侧。
在正常工作
状态下，基区与发射区之间存在两个反向偏置，即两个PN结
的结电位均高于基位。
当施加一个适当的电压到基区时，基区与发射区之间的PN结
被击穿，导致电流流过发射区。
这个电流的大小与施加到基区的电压成正比，因此可以被用来放大电信号。
这个过程也称为晶体三极管的放大作用。
晶体三极管的开关作用也是基于PN结的反向偏置。
当基区施
加的电压小于某个阈值时，PN结不会被击穿，发射区不会导通，晶体三极管处于关闭状态。
相反，当基区施加的电压大于阈值时，PN结被击穿，产生一个连续的电流，晶体三极管处
于开启状态。
基区电压的变化使得发射区的电流随之变化，这允许晶体三极管在电子电路中进行放大或开关操作。
晶体三极管的放大倍数由PN结的性质和电路的设计决定。
总之，晶体三极管利用PN结的特性，在适当的电压和电流下，能够实现电信号的放大和开关功能。
这使得它在各种电子设备中得到广泛应用。
晶体三极管的工作原理
晶体三极管的工作原理
晶体三极管是一种电子器件，常用于放大电路和开关电路中。
它由三个不同类型的半导体材料（P型、N型）组成，其中N
型材料夹在两个P型材料之间。
晶体三极管的工作原理基于PN结的特性。
PN结是P型材料
和N型材料之间形成的结，其中P型材料含有正电荷载体
（空穴），而N型材料含有负电荷载体（电子）。
当一个正
向电压施加在晶体三极管的P区（称为基极）上，一个电流
流过PN结，形成一个载流子流动的路径。
晶体三极管的工作过程如下：
1. 基极电流（IB）为零时，晶体三极管处于截止状态。
在这种情况下，晶体三极管的集电极和发射极之间没有电流流动。
2. 当正向偏压施加在基极，使得基极电流（IB）流经基正极层，进入N区。
这样，N区的载流子被注入到发射极的侧面，并
通过发射极导通区域的扩散。
这个过程称为注入。
3. 注入的电子组成了电流IE，流向集电极。
由于集电极和基
极之间的区域很薄，只有极小的电流可以流过。
这个过程称为增强。
4. 通过控制基极电流的大小，可以在集电极和发射极之间调节电流的放大倍数，因此晶体三极管可以用作放大器。
需要注意的是，晶体三极管的工作原理涉及一些更复杂的物理和电子原理，这里只给出了一个简化的描述。
实际应用中，也需要考虑其他因素，例如温度、电压等。
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。
详解三极管的工作原理
一、什么是三极管？三极管全称是“晶体三极管”，也被称作“晶体管”，是一种具有放大功能的半导体器件。
通常指本征半导体三极管，即BJT管。
典型的三极管由三层半导体材料，有助于连接到外部电路并承载电流的端子组成。
施加到晶体管的任何一对端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。
三极管实物图三极管有哪三极？▪基极：用于激活晶体管。
（名字的来源，最早的点接触晶体管有两个点接触放置在基材上，而这种基材形成了底座连接。
）▪集电极：三极管的正极。
（因为收集电荷载体）▪发射极：三极管的负极。
（因为发射电荷载流子）1、三极管的分类三极管的应用十分广泛，种类繁多，分类方式也多种多样。
2、根据结构▪NPN型三极管▪PNP型三极管3、根据功率▪小功率三极管▪中功率三极管▪大功率三极管4、根据工作频率▪低频三极管▪高频三极管5、根据封装形式▪金属封装型▪塑料封装型6、根据PN结材料▪锗三极管▪硅三极管▪除此之外，还有一些专用或特殊三极管二、三极管的工作原理这里主要讲一下PNP和NPN。
1、PNPPNP是一种BJT，其中一种n型材料被引入或放置在两种p型材料之间。
在这样的配置中，设备将控制电流的流动。
PNP晶体管由2个串联的晶体二极管组成。
二极管的右侧和左侧分别称为集电极-基极二极管和发射极-基极二极管。
2、NPNNPN中有一种p 型材料存在于两种n 型材料之间。
NPN晶体管基本上用于将弱信号放大为强信号。
在NPN 晶体管中，电子从发射极区移动到集电极区，从而在晶体管中形成电流。
这种晶体管在电路中被广泛使用。
PNP和NPN 符号图三、三极管的 3 种工作状态分别是截止状态、放大状态、饱和状态。
接下来分享在其他公众号看到的一种通俗易懂的讲法：1、截止状态三极管的截止状态，这应该是比较好理解的，当三极管的发射结反偏，集电结反偏时，三极管就会进入截止状态。
这就相当于一个关紧了的水龙头，水龙头里的水是流不出来的。
三极管工作原理-截止状态截止状态下，三极管各电极的电流几乎为0，集电极和发射极互不相通。
晶体三极管工作原理
晶体三极管工作原理
晶体三极管（Transistor）是一种常用的电子器件，它由两个PN结组成，有三个电极：一个是发射极（Emitter），一个是基极（Base），一个是集电极（Collector）。
晶体三极管的工作原理基于PN结的内部电场和电流的控制。
当发射结（E-B结）正向偏置，基结（B-C结）反向偏置时，处于正向有源区的发射结就会注入电子到基区，这些注入的电子被基区的金属接触到的金属探针吸引到集电极处。
从而形成从发射极到集电极的电流，这就是晶体三极管的放大功能。
晶体三极管的放大倍数可以通过控制基极电流来调节。
当基极电流增加时，由于PN结的注入效应，使得发射电流增加，由此引起集电电流的增加。
这样，通过小的基极电流，能够控制输出电流的放大，使得晶体三极管成为电子放大器的关键。
晶体三极管在电子电路中广泛应用，例如在放大器电路中，可以根据需要选择晶体三极管的型号和参数来实现不同的放大功能。
另外，在逻辑门电路中，晶体三极管也可用作开关元件，实现不同输入信号的转换。
需要注意的是，晶体三极管的工作需要符合一定的工作条件，比如合适的偏置电压和电流等，才能正常发挥其功能。
对于不同的应用场景，需要适当调整晶体三极管的工作状态，以获得最佳的性能。
三极管工作原理全总结
三极管工作原理全总结三极管（又称晶体管）是一种电子器件，由n型和p型半导体材料构成，常用于放大电路、开关电路和逻辑电路中。
三极管主要由三个区域组成：发射区（Emitter）、基区（Base）和集电区（Collector）。
发射区和集电区分别为n型半导体，而基区为p型半导体。
其中，发射区和基区之间的结为发射结，基区和集电区之间的结为集电结。
三极管的工作原理涉及到两个重要的区域：正向活性区和反向截止区。
1. 正向活性区：当发射结正向偏置时，即正极连接到发射区，负极连接到基区，发射结就会处于正向偏置。
此时，半导体中的电子会从发射区注入到基区，而空穴会从基区流入发射区。
在基区与发射区之间，电子和空穴重新结合，形成电子空穴对。
这些电子空穴对的数量与电流成正比。
即发射区中的电流由负向正流动。
2. 反向截止区：当集电结反向偏置时，即正极连接到集电区，负极连接到基区，集电结就会处于反向偏置。
此时，基区与集电区之间形成一个反向电场，阻碍电子和空穴的移动。
电子无法通过集电结流入集电区，而空穴也无法从集电区流入基区。
此时，集电区中的电流基本上为零。
三极管的工作可以通过控制基区的电流来实现。
当基区的电流较小时，发射区注入的电子数量有限，因此集电区中的电流较小。
当基区的电流增加时，发射区注入的电子数量也增加，进而导致集电区中的电流增加。
总结起来，三极管的工作原理是利用正向偏置使电流从发射区注入基区，从而控制集电区中的电流。
基区电流的变化可以线性地放大集电区电流。
这样，三极管可以用作放大器，将弱信号放大为较大的信号。
同时，三极管还可以用作开关。
当基区的电流很小，接近零时，三极管处于截止状态，集电区的电流非常小。
当基区的电流增加到一定程度，三极管会进入饱和状态，集电区的电流会迅速增大。
因此，三极管可以通过控制基区的电流来控制开关电路的通断。
此外，三极管还可以用作逻辑电路。
通过控制输入电压，可以控制三极管的开关状态，从而实现逻辑运算。
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。
详解npn三极管的原理和应用
详解npn三极管的原理和应用一、npn三极管的原理npn三极管（NPN Transistor，NPN: Negative-Positive-Negative）是一种常见的双极型晶体管，属于半导体器件的一种。
它由两个P型半导体夹一个N型半导体构成。
以下是npn三极管的工作原理：1.基本结构：npn三极管由Emitter（发射极）、Base（基极）和Collector（集电极）三个区域组成。
NPN的发射极是N型半导体，Base是P 型半导体，Collector是N型半导体。
2.工作原理：当正向偏置电压(VBE)施加在Base和Emitter之间时，电流开始流动，因为N型发射极区域的多数载流子向P型基区域移动。
这被称为发射级。
当Collecto极施加一个正向电压(VCE)时，集电极区域的大多数载流子也向基区域移动。
这个区域称为集电级。
3.放大特性：npn三极管是一种放大器，输入电流的改变可以通过控制输出电流来放大。
这种放大效应是由于发射级和集电级之间的关系产生的。
二、npn三极管的应用npn三极管有很多应用，包括以下几个方面：1. 放大器npn三极管可以作为电流放大器，将小信号放大到更大的电流。
通过调节输入电流，可以控制输出电流的放大倍数。
这使得npn三极管可以在许多电子设备中用作声音放大器、电视和无线通信设备等。
2. 开关由于npn三极管具有电流放大特性，它也可以用作开关。
当基极-发射极间的电压(VBE)达到一定的阈值时，三极管会打开，导通电流。
当电压低于阈值时，三极管关闭，断开电流。
这使得npn三极管能够在数字电路中用作开关，实现许多逻辑电路。
3. 震荡器npn三极管可以构成震荡器，用于产生特定频率的振荡信号。
这种振荡器常用于无线电和通信设备中。
4. 温度传感器由于npn三极管的输入电流和输出电流之间有温度相关的特性，故npn三极管可以用作温度传感器。
温度变化会导致npn三极管的电流变化，通过测量这种变化可以获得温度信息。
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
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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
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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
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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
晶体三极管及其放大电路
能量转换
在放大过程中，电能转换 为信号能量，实现信号的 放大。
晶体三极管放大电路的特性
电压放大倍数
晶体三极管放大电路的电压放大倍数取决于电路参数和晶体三极 管特性。
输入电阻与输出电阻
适当选择电路参数，可以提高放大电路的输入电阻和降低输出电阻， 提高电路性能。
稳定性与失真
在实际应用中，需要考虑放大电路的稳定性，避免自激振荡和失真 现象。
晶体三极管及其放大 电路
目 录
• 晶体三极管基础 • 晶体三极管放大电路 • 晶体三极管放大电路的应用 • 晶体三极管放大电路的调试与优化
01
晶体三极管基础
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个半导体区域组 成，分别是发射区、基区和集电
区。
晶体三极管内部有两个PN结， 分别是集电极-基极PN结和发射
视频放大
总结词
视频放大电路利用晶体三极管的高频放大性能，对视频信号进行放大，以驱动 显示屏等输出设备。
详细描述
视频放大电路主要用于电视机、显示器等视频设备的信号处理。它能够将微弱 的视频信号放大并传输到显示屏上，确保图像清晰、色彩鲜艳。视频放大电路 对提高视频设备的性能和图像质量具有重要作用。
信号放大
பைடு நூலகம்
03
晶体三极管放大电路的 应用
音频放大
总结词
音频放大是晶体三极管放大电路的重要应用之一，用于将微 弱的音频信号放大，满足扬声器等输出设备的驱动需求。
详细描述
音频放大电路通常采用音频信号作为输入，通过晶体三极管 将信号放大后驱动扬声器或其他音频输出设备。这种电路广 泛应用于音响设备、麦克风、耳机等音频产品中，提供清晰 、动态的音质效果。
总结词
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。
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晶体三极管作为一个常用器件，是构成现代电子世界的重要基石。
然而，传统的教科书对其工作原理的讲述却存在有很大问题，使初学者对三极管的工作原理无法正常理解，感到别扭与迷茫。
晶体三极管原理问题的关键在于：集电结为什么会反向导通？这与晶体二极管原理中强调的PN结单向导电特性（反向截止）严重矛盾。
三极管原理，传统讲解方法中存在的问题概括起来主要有以下三点：1 严重割裂晶体二极管与三极管在原理上的自然联系。
没有真正说明三极管集电结为何会发生反偏导通并产生Ic？这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。
2 不能说明放大状态下集电极电流Ic为什么只受控于电流Ib而与电压无关；即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数β关系。
3 不能说明饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，为什么集电结仍然会反向导通并且有反向大电流Ic通过。
很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上都存在有很大问题。
有一些针对初、中级学者的普及性教科书，干脆采用了回避的方法，只给出结论却不讲原因。
既使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。
这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，致使逻辑混乱，讲解内容前后矛盾，甚至造成讲了还不如不讲的效果，使很多初学者常常产生一头雾水的感觉。
笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。
虽然新的讲解方法也肯定会有所欠缺，但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。
一、传统讲法及问题：传统讲法一般分三步，以NPN型为例（以下所有讨论皆以NPN型硅管为例），如示意图A。
“1 发射区向基区注入电子；2 电子在基区的扩散与复合；3 集电区收集由基区扩散过来的电子。
”注1问题1：这种讲解方法在第3步中，讲解集电极电流Ic的形成原因时，不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic，而是极不恰当地着重地强调了Vc的高电位作用，同时又强调基区的薄。
这种强调很容易使人产生误解——以为只要Vc足够大基区足够薄，集电结就可以反向导通，PN结的单向导电性就会失效。
这是让初学者很容易产生一系列模糊认识的根源。
这正好与三极管的电流放大原理严重地矛盾。
三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic与Vc在数量上必须无关，Ic只能受控于Ib。
问题2：不能很好地说明三极管的饱和状态。
当三极管工作在饱和区时，Vc的值很小甚至低于Vb，此时仍然出现了很大的反向饱和电流Ic，也就是说在Vc很小时，集电结仍然会出现反向导通的现象。
这很明显地与传统讲法中强调Vc的高电位作用这种说法相矛盾。
问题3：传统讲法第2步过于强调基区的薄，还容易给人造成这样的误解，以为只要基区足够薄，集电结就可能会失去PN结的典型特性——单向导电。
这显然与人们利用三极管内部两个PN结的单向导电性，来判断三极管管脚名称（e、b、c)的经验相矛盾。
既使基区很薄，人们判断管脚名称时，也并没有发现因为基区的薄而导致PN结单向导电性失效的情况。
基区很薄，但两个PN结的单向导电特性仍然完好无损，这才使得人们有了判断三极管管脚名称的办法和根据。
问题4：在第2步讲解为什么Ic会受Ib控制，并且Ic与Ib之间为什么会存在着一个固定的比例关系时，不能形象说明。
只是从工艺上强调基区的薄与掺杂度低，不能从道理上根本性的说明电流放大倍数β什么会保持不变的原因。
问题5：割裂二极管与三极管在原理上的自然联系，无法实现内容上的自然过渡。
甚至使人产生很矛盾的感觉，二极管原理强调PN结的正向导电反向截止，而三极管原理则又要求PN结能够反向导通，这让人很难接受。
同时，也不能体现晶体三极管与电子三极管之间在电流放大原理上的历史联系。
二、新讲解方法：1 切入点：要想很自然地说明问题，就要选择恰当的切入点。
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。
我们要特别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结总是存在着反向关不断的现象，PN结的单向导电性并不是百分之百。
为什么会出现这种现象呢？这主要是因为P区除了因“掺杂”而产生的多数载流子“空穴”之外，还总是会有极少数的本征载流子“电子”出现。
N区也是一样，除了多数载流子电子之外，也会有极少数的载流子空穴存在。
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。
漏电流只所以很小，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，如果能够在 P 区或N区人为地增加少数载流子的数量，很自然的漏电流就会人为地增加。
其实，光敏二极管的原理就是如此。
光敏二极管工作在反偏状态，因为光照可以增加少数载流子的数量，因而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（见下图）。
既然此时漏电流的增加是人为的，那么漏电流的增加部分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。
正偏时是多数载流子载流导电，反偏时是少数载流子载流导电。
所以，正偏电流大，反偏电流小，PN结显示出单向电性。
特别要重点说明，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。
即：PN结反偏时，截止的只是多数载流子的电流。
而对于少数截流子的通过，PN 结不仅不截止，一定程度上反而还会更加容易。
为什么呢？大家知道PN结内部存在有一个因多数载流子相互扩散而产生的内电场，而内电场的作用方向总是阻碍多数载流子的正向通过，所以，多数载流子正向通过PN 结时就需要克服内电场的作用，需要约0.7伏的外加电压，这也是PN结正向导通的门电压。
而反偏时，内电场在电源作用下会被加强也就是PN结加厚，少数载流子反向通过PN结时，内电场作用方向和少数载流子通过PN结的方向一致，也就是说此时的内电场对于少数载流子的反向通过不仅不会有阻碍作用，甚至还会有帮助作用。
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。
这个结论可以很好解释前面提到的“问题2”，也就是教科书后续内容中要讲到的三极管的饱和状态。
三极管在饱和状态下，集电极电位接近或稍低于基极电位，集电结处于零偏置，但仍然会有较大的集电结的反向电流Ic产生。
3 自然过渡：继续讨论图B，PN结的反偏状态。
利用光照控制少数载流子的产生数量就可以实现人为地控制漏电流的大小。
既然如此，人们自然也会想到能否把控制的方法改变一下，不用光照而是用电注入的方法来增加N区或者是P区少数载流子的数量，从而实现对PN结的漏电流的控制。
也就是不用“光”的方法，而是用“电”的方法来实现对电流的控制。
注2接下来重点讨论图B中的P区。
重点看P区，P区的少数载流子是电子，要想用电注入的方法向P区注入电子，最好的方法就是如图C所示，在P区下面再用特殊工艺加一块N型半导体注3。
图C所示其实就是NPN型晶体三极管的雏形，其相应各部分的名称以及功能与三极管完全相同。
为方便讨论，以下我们对图C中所示的各个部分的名称直接采用与三极管相应的名称（如“发身结”，“集电极”等）。
再看示意图C，图中最下面的发射区N型半导体内电子作为多数载流子大量存在，而且，如图C中所示，要将发射区的电子注入或者说是发射到P区（基区）也是很容易的，只要使发射结正偏即可。
具体说就是在基极与发射极之间加上一个足够的正向的门电压（约为0.7伏）就可以了。
在外加门电压作用下，发射区的电子就会很容易地被发射注入到基区，这样就实现了对基区少数载流子——“电子”的注入，使其在数量上发生改变。
4 集电极电流Ic的形成：如图C，发射结加上正偏电压导通后，在外加电压的作用下，发射区的多数载流子——电子就会很容易地被大量发射进入基区。
这些载流子一旦进入基区，它们在基区（P区）的身份仍然属于少数载流子的性质。
如前所述，少数载流子很容易反向穿过处于反偏状态的PN结。
所以，这些载流子——电子就会很容易向上穿过处于反偏状态的集电结到达集电区形成集电极电流Ic。
由此可见，集电极电流的形成并不是一定要靠集电极的高电位。
集电极电流的大小更主要的要取决于发射区载流子对基区的注入，取决于这种发射与注入的程度。
这种载流子的发射注入程度几乎与集电极电位的高低没有什么关系。
这正好能自然地说明，为什么三极管在放大状态下，集电极电流Ic的大小与集电极电位Vc在数量上无关的原因。
放大状态下Ic并不受控于Vc，Vc的作用主要是维持集电结的反偏状态，以此来满足三极管放状态下所需要的外部条件。
对于Ic还可以做如下结论：Ic的本质是“少数载流子”电流，是通过电注入方法而实现的人为可控的集电结“漏”电流。
这就是Ic为什么会很容易反向穿过集电结的原因。
5 Ic与Ib的关系：很明显，对于三极管的内部电路来说，图C与图D是完全等效的。
图D就是教科书上常用的三极管电流放大原理示意图。
看图D，接着上面的讨论，集电极电流Ic与集电极电位Vc的大小无关，主要取决于发射区载流子对基区的注入程度。
通过上面的讨论，现在已经明白，NPN型三极管在电流放大状态下，内部的电流主要就是由发射区经基区再到集电区贯穿整个三极管的“电子”流。
也就是说贯穿三极管的电流Ic主要是“电子”流。
这种贯穿的电子流，其情形与历史上的电子三极管非常类似。
如图E，图E就是电子三极管的原理示意图。
电子三极管的电流放大原理因为其结构的直观、形象，可以很容易很自然地得到解释。
如图E所示，很容易理解，电子三极管Ib与Ic之间的固定比例关系，主要取决于电子管栅极（基极）的构造。
当外部电路条件满足时，电子三极管工作在放大状态。
穿过管子的电流主要是由发射极经栅极再到集电极的电子流。
电子流在穿越栅极时，栅极会对其进行截流。
截流时就存在着一个截流比问题。
很明显，截流比的大小，则主要与栅极的疏密度有关。
如果栅极做的密，它的等效截流面积就大，截流比例自然就大，拦截下来的电子流就多。
反之截流比小，拦截下来的电子流就少。
栅极拦截下来的电子流其实就是电流Ib，其余的穿过栅极到达集电极的电子流就是Ic。
从图中可以看出，只要栅极的结构尺寸确定，那么截流比例就确定，也就是Ic与Ib的比值确定。