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【E問(wèn)E答】集電結(jié)反偏不是截止?fàn)顟B(tài)嗎,三極管怎么還能放大?

作者: 時(shí)間:2016-01-29 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  見(jiàn)過(guò)多次這樣的問(wèn)題了,基本上都是問(wèn):放大時(shí),發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。但是,集電結(jié)反偏,這不是截止?fàn)顟B(tài)嗎,怎么還能放大?翻了幾本書(shū),確實(shí),書(shū)上都沒(méi)有仔細(xì)介紹反偏、截止的工作過(guò)程。下面,簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)這個(gè)問(wèn)題。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201601/286482.htm

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  PN 結(jié)正偏時(shí),P 區(qū)里面較多的正電荷(空穴),會(huì)擴(kuò)散到 N 區(qū),和 N 區(qū)大量的負(fù)電荷(自由電子)復(fù)合。

  當(dāng)然,N 區(qū)電子,也會(huì)向 P 區(qū)擴(kuò)散,在 P 區(qū)和空穴復(fù)合。

  外接電源的方向,正好為這種擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)提供支持,并源源不斷的補(bǔ)充這些復(fù)合掉的載流子。

  這就是 PN 結(jié)的正向?qū)āU螂娏?,就是由多?shù)載流子“擴(kuò)散”形成的。

  此時(shí),PN 結(jié)里面,同時(shí)還有一個(gè)相反的作用,即少數(shù)載流子的“漂移”。

  因?yàn)樯贁?shù)載流子的密度很小,電源的方向和這個(gè)漂移電流,還是相反的,所以,漂移電流極小,也就忽略不計(jì)了。

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  PN 結(jié)反偏時(shí),PN 結(jié)里面的載流子同樣有“擴(kuò)散”和“漂移”兩種運(yùn)動(dòng)。

  但是,此時(shí),外接的電源,它所提供的能量,是支持“漂移”的。

  因?yàn)樯贁?shù)載流子的密度小,這個(gè)漂移電流,雖然得到電源的供給,電流仍然很小。

  因?yàn)檩^小,可以忽略不計(jì),而稱(chēng)為 PN 結(jié)此時(shí)是截止?fàn)顟B(tài)。

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  書(shū)上的毛病,就出在這兒。

  講解反偏的時(shí)候,各本書(shū),都是不厭其煩的強(qiáng)調(diào):少數(shù)載流子導(dǎo)電、反向電流很小、忽略、截止、單向?qū)щ娦浴?..。

  這就誤導(dǎo)了大量的學(xué)生,學(xué)生的印象中,就記住了:反偏不導(dǎo)電。

  其實(shí),當(dāng) PN 結(jié)反偏的時(shí)候,如果有大量的少數(shù)載流子,漂移所形成的反向電流,也是會(huì)很強(qiáng)的。

  的放大狀態(tài),就是利用了這個(gè)原理。

  忽略了反向電流,就講不清楚如何放大了。

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  下面再簡(jiǎn)述一下的放大過(guò)程。

  對(duì)于 NPN 型的三極管,通常可認(rèn)為發(fā)射極接地,基極的電壓,應(yīng)設(shè)為 0.7V。

  此時(shí),發(fā)射結(jié)就是正偏,電流 Ib 由基極流向發(fā)射極。

  這個(gè)基極電流,主要是由發(fā)射區(qū)(N型,自由電子極多)向基區(qū)發(fā)出的電子構(gòu)成的。

  大量的電子到了基區(qū)(P型,但是空穴濃度不高),會(huì)怎么樣呢?

  它們,只有很少的,與空穴復(fù)合,成了 Ib;

  其它的,就在基區(qū)中游蕩,成了大量的少數(shù)載流子 !

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  放大狀態(tài)時(shí),集電結(jié)反偏。

  反偏時(shí),應(yīng)該由少數(shù)載流子導(dǎo)電,而此時(shí),基區(qū)里面,恰好有大量的少數(shù)載流子。

  那么,反偏的集電結(jié),會(huì)出現(xiàn)很大的電流 Ic,就一點(diǎn)也不奇怪了。

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  由于三極管制作工藝的特點(diǎn),基區(qū)復(fù)合的電流 Ib,和集電極反偏的電流 Ic,存在一個(gè)比例關(guān)系,即:

  Ic = /β1 * Ib /β 是β 上面加一橫。

  其中 /β 為直流電流放大倍數(shù),/β = Ic / Ib

  另外還有,交流電流放大倍數(shù):β= △Ic / △Ib

  兩者的數(shù)值相近,可以互相代用。

  公式還有:

  Ie = Ib + Ic = (1 + β) Ib

  Uce = Ec - Rc * Ic

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關(guān)鍵詞: 三極管 PN 結(jié)

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