分立器件4：三极管的看家本领----四两拨千斤(用水龙头给你比喻，深入浅出)

admin · 发表于 2019-9-27 15:08

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三极管的看家本领-四两拨千斤

三极管是最重要的电子元器件之一，成功制作世界上第一只半导体三极管的美国物理学家约翰·巴丁(John Bardeen)和他的同事布拉顿（Brattain）并获得了诺贝尔物理学奖。三极管的看家本领，是可以以小电流控制大电流，颇似武侠中的四两拨千斤。
下图是2种类型的三极管NPN和PNP的结构和电路图符号示意。

以NPN三极管为例来说明三极管的小电流控制大电流的过程

发射区e的掺杂浓度最高（也就意味着有很多的载流子）
集电区c的掺杂浓度低于发射区，但是面积大
基区b很薄，只有几个到几十个微米，并且掺杂浓度最低。
关于半导体器件的载流子和PN结的相关知识请参考模拟电路基础。
三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压；（b）在C极和E极之间施加反向电压；(c) 如要取得输出必须加负载电阻。当三极管满足必要的工作条件后，其工作原理如下： (1)基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压，所以电子从发射极向基极移动，又因为C极和E极间施加了反向电压，因此，从发射极向基极移动的电子，在高电压的作用下，通过基极进入集电极。于是，在基极所加的正电压的作用下，发射极的大量电子被输送到集电极，产生很大的集电极电流。
下面用个比喻来讲解一下三极管整个的放大过程：
当基极电压在门限电压以下时，相当于闸门关紧。（三极管虽然是电流控制，但是有电流流出必须要先有电压差，即NPN管子中本身PN结的导通电压）

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