三极管简易解释… 初学者必看 三极管是由两个 PN 结构成的半导体器件,如果我们用两只二极管按一定的方式连接起来(见图 1 ),能不能组成一个三极管呢
老师:这个问题很多初学者都会提出来
三极管绝不是两个 PN 结的简单凑合,两个二极管的组合不能形成一个三极管
我们以 NPN 型三极管为例(见图 2 ),两个 PN 结共用了一个 P 区 —— 基区,基区做得极薄,只有几微米到几十微米,正是靠着它把两个 PN 结有机地结合成一个不可分割的整体,它们之间存在着相互联系和相互影响,使三极管完全不同于两个单独的 PN 结的特性
三极管在外加电压的作用下,形成基极电流、集电极电流和发射极电流,成为电流放大器件
同学:怎样理解三极管的电流放大作用呢
老师:三极管内部进行的物理过程是十分复杂的,初学者暂时不必去深入探讨
从应用的角度来讲,可以把三极管看作是一个电流分配器
一个三极管制成后,它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了(见图 3 ),用式子来表示就是 β 和 α 称为三极管的电流分配系数,其中 β 值大家比较熟悉,都管它叫电流放大系数
三个电流中,有一个电流发生变化,另外两个电流也会随着按比例地变化
例如,基极电流的变化量 ΔI b = 10 μA , β = 50 ,根据 ΔI c = βΔI b 的关系式,集电极电流的变化量 ΔI c = 50× 10 = 500μA ,实现了电流放大
同学:为什么在三极管内部能够把基极电流变成比它大 β 倍的集电极电流呢
老师:这个问题问得好
三极管自身并不能把小电流变成大电流,它仅仅起着一种控制作用,控制着电路里的电源,按确定的比例向三极管提供 I b 、 I c 和 I e 这三个电流
为了容易理解,我们还是用水流比喻电流(见图 4 )
这是粗、细两根水管,粗的管子内装有闸门,这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度