BJT雙極型晶體管
BJT雙極型晶體管也就是三極管,是電流控制型器件;可看做是兩個背靠背的PN結;有NPN和PNP兩種,那么怎么根據符號來區分是NPN還是PNP呢?
區分NPN和PNP
首先基極(Base)是最容易區分的,一看便知道;另外可以確定的是,不管是NPN還是PNP,帶箭頭的一極均是發射極(Emitter),那么剩下的一極就是集電極(collector);搞清楚極性之后,再看發射極上的箭頭的方向,若箭頭從B指向E,則它是NPN管,若箭頭從E指向B則為PNP管;(箭頭的方向實際表示了三極管正常作業時電流的方向)

結構
以NPN為列,三極管有三個區域(基區,發射區,集電區)三個區域分別通過歐姆型接觸引出與之對應的三個電極(基極,發射極,集電極),同時三個區域之間的兩個背靠背的PN結分別為:發射結(P型基區-N型發射區),集電結(P型基區-N型極電區);
通常,發射區的摻雜濃度遠高于基區和集電區;基區很薄,摻雜濃度最低;集電區面積最大,摻雜濃度介于基區和發射區之間;因此E,C不能替換,替換后,性能大大減小;
功能
三極管具有電流放大作用,通過控制基極小電流輸入,驅動集電極輸出大電流,因此常用在放大電路中(作業在放大狀態);而在數字電路中,當做開關使用(作業在飽和和截止兩種狀態);
作業原理:
輸入特性:相當于發射結這個PN結二極管的I-V特性,Vbe大于其開啟電壓后Ib呈指數增長,當Vce增大后曲線右移;
輸出特性:三極管有兩個PN結,所以對應有四個作業狀態;
①發射結反偏,集電結反偏,為截止狀態;
②發射結正偏,集電結反偏,為放大狀態;
③發射結正偏,集電結正偏,為飽和狀態;
④發射結反偏,集電結正偏,為反向放大狀態;

截止狀態下,當Vbe小于發射結正向導通電壓,Vbc小于集電結正向導通電壓,兩個PN結都反偏,沒有電流,三極管截止;
放大狀態下,如下圖,忽略其他效應,只考慮正偏的發射結引起的內部載流子傳輸程序;外加Vbe使發射結正偏,集電極偏壓Vc高于基極偏壓Vb使集電結反偏;發射區中高濃度的電子注入到基區(形成注入電流Ie),其中一部分與基區中空穴復合(形成基區復合電流Ib),由于基區很薄,大部分電子還未與空穴復合就到達集電結邊緣,并被集電極的高電位迅速拉到集電區(形成集電極電流Ic);
整個程序歸結為電子從發射結的注入,電子在基區中的輸運和復合,電子在集電區被收集,則 Ie=Ib+Ic,β≈Ic/Ib;

飽和狀態下,集電極電流Ic不再隨基極電流Ib的增大而成比例的增大 ,也就是說Ic<β*Ib(因為此時Vce較小,能吸引基區電子數量有限);
反向放大狀態下,集電結正偏,發射結反偏與正常放大狀態下原理類似,相當于將反射區和集電區對換,由于三極管實際結構不對稱,對換后三極管性能大大減小;反向放大倍數βr遠小于正向放大倍數βf;
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