注电考试最新版教材-第73讲 电工电子技术(九)VIP专享VIP免费

1 页 第 七 节 半 导 体 三 极 管 及 基 本 放 大 电 路 一 、 半 导 体 三 极 管 （ 一 ） 基 本 结 构 半 导 体 三 极 管 (简 称 晶 体 管 )是 在 一 块 半 导 体 上 生 成 两 个 PN 结 组 成 ， 有 NPN 和 PNP 两 大 类型 ， 其 结 构 和 符 号 如 图 8－ 7-1 所 示 。 由 图 可 见 ， 它 们 有 三 个 区 ， 分 别 称 为 发 射 区 、 基 区 和 集 电 区 。 三 个 区 各 引 出 一 个 电 极 ，分 别 称 为 发 射 极E、 基 极B、 集 电 极C。 发 射 区 和 基 区 之 间 形 成 的 PN 结 称 发 射 结 ， 基 区 和 集电 区 之 间 的 PN 结 称 集 电 结 。 晶 体 管 制 造 工 艺 的 特 点 是 ： 发 射 区 掺 杂 浓 度 高 ， 基 区 很 薄 且 掺 杂浓 度 很 低 ， 集 电 区 掺 杂 浓 度 低 且 结 面 积 比 发 射 结 大 。 这 些 特 点 是 晶 体 管 具 有 电 流 放 大 能 力 的内 部 条 件 。 （ 二 ） 晶 体 管 的 放 大 原 理 1． 晶 体 管 处 于 放 大 状 态 的 条 件 ： 为 了 使 晶 体 管 具 有 放 大 作 用 ， 除 了 结 构 上 的 条 件 外 ， 还必 须 有 合 适 的 外 部 条 件 。 这 就 是 要 求 外 加 电 压 使 发 射 结 正 偏 ， 集 电 结 反 偏 。 根 据 偏 置 要 求 ，外 加 直 流 电 源与管 子的 连接方式如 图 8-7-2 所 示 。 2． 晶 体 管 内 部 载流 子的 传输过程： 晶 体 管 在 放 大 电 路 中有 三 种连接方式(或称 组 态 )， 即共发 射 极 、 共基 极 和 共集 电 极 接法， 如 图8-7－ 3 所 示 。 为 了 分 析晶 体 管 的 放 大 原 理 ， 简 单介绍一 下晶 体 管 内 部 载流 子的 传输过程。 以共射 接法的 NPN 型 管 为 例(图 8-7-4)。 (1)发 射 区 向基 区 发 射 电 子的 过程： 由 于 发 射 结 正 偏 ， 发 射 区 的 多子(电 子)向基 区 扩散， 2 页 形 成 射 极 电 子 流 IEN， 同 时 基 区 的 少 子 (空 穴 )也 会 向 发 射 区 扩 散 ， 形 成 空 穴 流 IEP。 由 于 基 区 掺杂 浓 度 很 低 ， 这 部 分 电 流 可 忽 略 ， IE≈ IEN， 方 向 由 发 射 极 流 出 。 (2)电 子 在 基 区 的 扩 散 和 复 合 过 程 ： 大 量 电 子 流 人 基 区 后 ， 继 续 向 集 电 结 方 向 扩 散 ， 在 扩散 过 程 中 ， 部 分 电 子 与 基 区 的 空 穴 相 遇 而 复 合 ， 复 合 掉 的 空 穴 由 基 极 电 源 来 补 充 ， 从 （ 三 ） 晶 体 管 的 特 性 曲 线 3 页