一直以來，三極管都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)砣龢O管的相關介紹，詳細內容請看下文。
一、三極管工作原理
三極管有三個工作區(qū)域，分別為 截止區(qū)(cut-offregion) 、 放大區(qū)(acitveregion) 、 飽和區(qū)(saturationregion) 。下面我們結合下圖對各個區(qū)域的工作狀態(tài)進行分析。
(1) 截止區(qū)： 當基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe小于PN結開啟電壓時，發(fā)射結處于截止狀態(tài)，電子不能從發(fā)射區(qū)進入到基區(qū)。
此時無論集電極施加什么電壓，由于基區(qū)和集電區(qū)的多子濃度很低，所以電子與空穴復合形成的電流很小，可以忽略不計。我們認為此時的三極管工作在截止區(qū)，即集電極和發(fā)射極之間為斷開狀態(tài)。
(2) 飽和區(qū)： 當基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe大于PN結開啟電壓時，發(fā)射結處于開啟狀態(tài)。此時由于Vbe大于發(fā)射結多子擴散復合時產生的勢壘電壓，而且發(fā)射區(qū)電子濃度很高，所以會有大量的電子通過發(fā)射結進入到基區(qū)。
進入到基區(qū)的電子與數(shù)量很少的空穴復合形成基極電流Ib。如果集電極電壓為0，即集電結正偏電壓為0.7V，此時從發(fā)射區(qū)過來的自由電子被集電結正偏電壓0.7V建立起來的勢壘完全阻擋。只有集電極的電子由于電場的吸引穿過集電結，但由于集電極的摻雜濃度低，所以電流幾乎為零。在集電極電壓慢慢增加但是集電結電壓仍然處于正偏狀態(tài)(即Vbe>Vce)，由于集電結勢壘的降低，基區(qū)的電子開始進入集電區(qū)形成集電極電流。集電極正向偏置電壓越低，基區(qū)電子擴撒到集電區(qū)越容易，從而集電極電流越大。所以此時集電極電流隨Vce增加而增加。
換句話說，在這種情況下，集電極電流的增加受限于集電結的正偏，而基極電流不再是限制因素。在這種集電結正偏的情況下，隨著基極電流的增加，集電極電流并不會增加的現(xiàn)象，稱之為飽和。此時三極管工作在飽和狀態(tài)。
(3) 放大區(qū)： 當基極與發(fā)射極之間的電壓Vbe大于PN結開啟電壓時，發(fā)射結處于開啟狀態(tài)，且集電極電壓足夠大使得集電結零偏或者反向偏置時，基區(qū)的自由電子除了在基區(qū)跟空穴復合以外，幾乎都可以進入到集電區(qū)，形成集電極電流。
二、如何提高三極管開關速度
開關時間決定三極管的開關速度，三極管有開啟和關斷過程，對應開啟時間。開啟時間由延遲時間以及上升時間組成，關斷時間又分為存儲時間和下降時間 。
（1）延遲時間
延遲時間指的是對C和E極之間的電容充電的時間，增大晶體管的基極電流，從而加快基極電容充電速度。但是基極電流過大的話，會導致晶體管出現(xiàn)深度飽和情況，反而讓存儲時間增長，導致關斷時間變大，所以基極電流需要適當選取。
（2）上升時間
增大基極輸入電流，使得集電極電流達到飽和。同樣，基極電流也不能太大，否則將會使得存儲時間延長，導致關斷時間變大。
（3）存儲時間
縮短存儲時間通過增大基區(qū)抽取電流，加快過量存儲電荷的泄放速度。
（4）下降時間
臨界飽和到基極電壓為0時候的時間稱作為下降時間。
總之，為了減小三極管的開關時間、提高開關速度，在三極管的使用上可以作如下考慮：
a）增大基極電流，減短延遲時間，但過大的基極電流會導致存儲時間增加
b）增大基極電流，可減短存儲時間和下降時間
c）加速電容
在基極限流電阻并聯(lián)小容量的電容，當輸入信號上升、下降時能夠使限流電阻瞬間被旁路并提供基極電流，所以在晶體管由導通狀態(tài)變化到截止狀態(tài)時能夠迅速從基極抽取電子，消除開關時間的滯后，這個電容的作用是提高開關速度，因此稱為加速電容。如下圖：
d）肖特基鉗位
利用肖特基箝位也可以加快晶體管開關速度。
如下，肖特基勢壘二極管箝位在b極到c極之間，二極管開關速度快，正向壓降比PN結小。本該流過三極管的大部分基極電流被D1旁路掉，而流過三極管的電流非常小，這時三極管的導通狀態(tài)接近截止狀態(tài)，節(jié)省了三極管飽和導通與退出的時間。
以上便是小編此次帶來的有關三極管的全部內容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關內容，或者更多精彩內容，請一定關注我們網(wǎng)站哦。
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