什么是雙極型晶體管?雙極型晶體管工作過(guò)程介紹
在這篇文章中,小編將對(duì)雙極型晶體管的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度,和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
一、雙極型晶體管
雙極型晶體管是一種由兩個(gè)極性晶體管組成的晶體管,它具有雙向控制的功能,可以控制電流的流動(dòng)方向。其中一個(gè)晶體管為NPN晶體管,另一個(gè)晶體管為PNP晶體管,它們的電位分別為負(fù)和正。雙極型晶體管可以控制電流的流動(dòng)方向,當(dāng)電流流向NPN晶體管時(shí),它就會(huì)被激活,而當(dāng)電流流向PNP晶體管時(shí),它就會(huì)被抑制。雙極型晶體管可以用于控制電流的流動(dòng)方向,從而實(shí)現(xiàn)雙向控制的功能。
雙極型晶體管體積小、重量輕、耗電少、壽命長(zhǎng)、可靠性高,已廣泛用于廣播、電視、通信、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、自控裝置、電子儀器、家用電器等領(lǐng)域,起放大、振蕩、開(kāi)關(guān)等作用。
雙極型晶體管的工作原理是,當(dāng)電流流向晶體管的一端時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反向電壓,從而阻止電流流向另一端。這種反向電壓可以用來(lái)控制電流的流動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理。
雙極型晶體管正常工作時(shí)分為四個(gè)工作區(qū)域:正向放大區(qū)、飽和區(qū)、反向工作區(qū)和截至區(qū)。通過(guò)在雙極型晶體管的三個(gè)電極施加不同的電壓,可以控制其工作在不同的工作區(qū)域。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào),也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。
二、雙極型晶體管工作過(guò)程
(1)發(fā)射結(jié)正偏
當(dāng)在BJT的發(fā)射極和基極之間施加一個(gè)正向電壓(即發(fā)射極電壓高于基極電壓)時(shí),發(fā)射結(jié)處于正向偏置狀態(tài)。此時(shí),發(fā)射區(qū)的電子受到電場(chǎng)力的作用,越過(guò)發(fā)射結(jié)勢(shì)壘進(jìn)入基區(qū)。由于基區(qū)摻雜濃度較低,電子在基區(qū)內(nèi)擴(kuò)散并與空穴復(fù)合形成基極電流(IB)。然而,大部分電子并未與空穴復(fù)合,而是繼續(xù)向集電區(qū)擴(kuò)散。
(2)集電結(jié)反偏
同時(shí),在BJT的集電極和基極之間施加一個(gè)反向電壓(即集電極電壓高于基極電壓),集電結(jié)處于反向偏置狀態(tài)。這種偏置狀態(tài)使得集電區(qū)對(duì)電子的吸引力遠(yuǎn)大于基區(qū),因此大量從發(fā)射區(qū)注入到基區(qū)的電子被集電區(qū)收集,形成集電極電流(IC)。由于集電區(qū)摻雜濃度也較低,這些電子在集電區(qū)內(nèi)主要以漂移運(yùn)動(dòng)為主,形成較大的集電極電流。
(3)電流放大作用
由于基極電流(IB)很小,而集電極電流(IC)很大,因此BJT具有電流放大作用。放大倍數(shù)β(也稱(chēng)為電流增益)定義為集電極電流與基極電流之比,即β=IC/IB。β的大小取決于BJT的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作條件。
(4)開(kāi)關(guān)作用
當(dāng)BJT的基極電流為零或很小時(shí),發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反向偏置狀態(tài),BJT處于截止?fàn)顟B(tài),此時(shí)集電極電流幾乎為零。隨著基極電流的增大,發(fā)射結(jié)開(kāi)始正向偏置,BJT進(jìn)入放大狀態(tài)。當(dāng)基極電流增大到一定程度時(shí),BJT進(jìn)入飽和狀態(tài),此時(shí)集電極電流達(dá)到最大值且不再隨基極電流的增大而增大。利用BJT的這一特性,可以將其用作開(kāi)關(guān)元件。
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