三极管能工作吗 基极电压和集电极电压相等?
4-19。 晶体三极管的构造和工作原理是怎样的?答:晶体三极管是两个PN结制成的元件,有三个电极:发射极e、基极b、集电极c。它相当于两个二极管背靠背或面对面结合在一起。有两种:中间是N的叫PNP型,中间是P的叫NPN型,两种电流方向相反,用的最多的NPN型是集电极用正电,电源负极接地,和电子管应用的电流方向相同。 晶体三极管可以代替电子管制成各种放大和振荡电路,还能制成电子管不能完成的开关电路(电子管内阻太大),是性能优异的电子器件。两个二极管连接起来能当三极管使用吗?不能!为什么呢?这是因为三极管的特殊结构决定的:基极所在的基区非常薄,只有几个微米(人头发直径是70~80微米),另外...全部
4-19。 晶体三极管的构造和工作原理是怎样的?答:晶体三极管是两个PN结制成的元件,有三个电极:发射极e、基极b、集电极c。它相当于两个二极管背靠背或面对面结合在一起。有两种:中间是N的叫PNP型,中间是P的叫NPN型,两种电流方向相反,用的最多的NPN型是集电极用正电,电源负极接地,和电子管应用的电流方向相同。
晶体三极管可以代替电子管制成各种放大和振荡电路,还能制成电子管不能完成的开关电路(电子管内阻太大),是性能优异的电子器件。两个二极管连接起来能当三极管使用吗?不能!为什么呢?这是因为三极管的特殊结构决定的:基极所在的基区非常薄,只有几个微米(人头发直径是70~80微米),另外,各区的掺杂浓度不同,发射区最浓,掺杂最多,基区中等,集电区最稀,掺杂最少。
两个二极管串联肯定做不到这么薄的基极,也没办法实现掺杂梯度,所以根本无法实现三极管的功能。三极管虽然用万能表量着和两个二极管等效。但如果基极悬空(哪儿也不连接),另外两个电极,用万能表电阻档测量,不管哪个接正,哪个接负,怎么也不会导通的。
这是因为:发射极和集电极都是N型硅,基极是P型硅,相当于两个二极管反向串联,不管电压哪个方向,总有一个二极管反向不导通,在串联电路中,只要有一处不通,整个电路就不通,电流为零。下面以NPN硅管为例说明三极管工作原理:在接正向电压的条件下(集电极接正、发射极接负),基极上若没有电压或接负电压,晶体管是不会导通的,也就是相当于一根断了的导线;若想让三极管导通工作,其实很简单:只给基极一个很小的正电流就可以了,即可形成比较大的集电极电流(而发射极电流等于二者之和),这叫加“偏置”,导通后究竟集电极电流比偏置电流(基极电流)大多少倍,取决于晶体管的结构,一旦晶体管造好了,这个数值就固定不变了,这个数值是三极管的重要参数,叫“放大倍数”,又叫“β”值(也有称hfe值);结构上,基极做得越薄,掺杂浓度越高,三极管的“β”值越高。
晶体管的“β”值是不是越高越好呢?不是的!一般小功率管的β值的理想值为100左右,而耐压(指集电极可耐受的最高电压BVCEO,或BVCBO)高的大功率管β值都在20以下,这是因为耐压高,基极就要做得厚,掺杂就要少,这样一来,β值就高不了啦。
P接正N接负叫“正偏”, N接正P接负叫“反偏”,发射极和基极形成的PN结叫发射结,基极和集电极形成的结叫集电结。如果基极悬空,集电极接正,发射极接负,理想的情况电流应当为零,但此时仍有一股很小的电流ICEO,这个电流叫“漏电流”,又名“穿透电流”。
这个电流理想是越小越好,它是集电极电流不可控的部分,锗管较大,硅管很小。而三极管的放大作用正是利用了这股漏电流,把它变成用基极小电流来控制集电极的大(漏)电流。三极管有三种工作状态:(用水龙头比喻三极管的工作)截止态:对电路相当于一根断了的导线,此时集电极电流为零,(相当于水龙头全关闭,滴水不漏),此时,发射结和集电结都是反偏。
放大态:对于电路相当于一个电控的电位器,用基极的小电流即可按比例地控制集电极的大电流,这个比例就是β值。(相当于一个电磁控制的水龙头,通电越多,水流越大),此时,发射结正偏,集电结反偏。饱和态:对电路相当于一根连着的导线,此时集电极电流为最大值(取决于电源电压除以负载电阻),不再受控于基极电流(相当于水龙头全打开,水压低,再开也不管用了,水流大不了了),此时,发射结和集电结都是正偏。
模拟电路使用晶体管的放大态,数字电路使用的却是截止态和饱和态。收起