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三極管原理

三極體是一 種半 導 體器件,具有 電流放大作用,是 電子 電路的核心元件。它是在一 塊半 導 體基片上 製作 兩個相距很近的PN 結,把整 塊半 導 體分成三部分,中 間部分是基 區, 兩 側部分是 發射 區和集 電 區。 三極體有 三個 極:基 極b、集 電 極c、 發射 極e。其中be之 間可以看作 一個 二極體。

三極體的工作原理很像 一個可 控制的 閥 門,它的工作 狀 態有截止、放大和 飽和三 種。在截止 狀 態下, 沒有 電流 從C流到e,相 當 於 開 關 斷 開。在放大 狀 態下,存在Ic=β*Ib的 關係,放大倍 數 為β, 當Ib(基 極 電流) 為1mA 時,Ice的 電流 為βmA,此 時 三極體 處於放大 狀 態。在 飽和 狀 態下, 當基 極 電流足 夠大,Ice的 電流 將不 會受基 極 電流影 響,此 時 三極體 處於 飽和 狀 態。

三極體分 為NPNPNP 兩 種 類型。NPN型 三極體的基 區的厚度非常薄,厚度只有 幾十微米。 由於 電子的 擴散 運 動以及漂移 運 動,PN 結形成 內部 電 場,因此 內部有 兩個PN 結。 當 給基 極b施加 電 壓,be就 會 導通, 這 樣就有了基 極 電流推 動 閥 門,集 電 極 電流也就源源流到 發射 極。 電 壓越大, 閥 門越 開, 電流也就越多。微弱的基 極 電流和大量的集 電 極 電流 匯聚到 發射 極,流出箭 頭的 方向就是 電流 方向。基 極 電流 為0,集 電 極 電流 為0, 這也就是 三極體截止 狀 態,相 當 於 開 關 斷 開。基 極 電流很大,集 電 極 電流不能 無限增加, 這就是 三極體 飽和 狀 態,相 當 於 開 關 閉合。