3904三极管是什么功能_学三极管能遇到这篇巧文，我太幸福了！
时间：2022-11-12 12:30:00
随着科学技术的发展，电子技术的应用几乎渗透到人们生产生活的各个方面。
晶体三极管作为电子技术中最基本的常用设备之一，其原理应该是学习电子技术的人的重点。三极管原理的关键是说明以下三点：
为什么集电结会产生反偏导通Ic，这似乎强调了二极管原理PN结单导电性矛盾。
在放大状态下，集电极电流Ic为什么只控制电流？Ib与电压无关，即Ic与Ib为什么会有固定的放大倍数关系？虽然基区很薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。
饱和状态，Vc当电位很弱时，仍然会有反向大电流Ic的产生。
第一步是在发射区向基区注入电子。
第二步是基区电子的扩散和复合。
- 第三步是收集基区扩散的电子。
图A NPN型硅管 问题 1 在第三步中，解释集电极电流Ic的形成原因时，不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic。 相反，不恰当地强调是不恰当的。Vc高电位作用，同时强调基区薄。 这种强调很容易让人误解，认为只要Vc足够大的基区足够薄，集电结可以反向导通，PN结的单向导电性会失效。 事实上，这与三极管的电流放大原理正好相矛盾。 三极管的电流放大原理只需要放大Ic与Vc数量必须无关，Ic只能受控于Ib。 问题 2
三极管的饱和状态无法很好地解释。
当三极管在饱和区工作时，Vc值很小，甚至低于Vb，此时仍有大量的反向饱和电流Ic。
也就是说在Vc在很小的时间内，集电结仍然会出现反向导通，这显然是强调的Vc高电位作用矛盾。 问题 3 传统讲法的第二步过于强调基区的薄，容易给人这样的误解:认为基区足够薄支撑三极管集电结的反向导通，只要基区足够薄，集电结就可能丢失PN结的单向导电特性。 显然，人们使用三极管内部的两个PN结的单向导电性与管脚名称的经验相矛盾。 即使基区很薄，人们在判断管脚名称时也没有发现基区很薄PN结单导电性失效。 基地很薄，但两个PN结的单向导电特性仍然完好无损，这给了人们判断三极管脚名称的方法和依据。 问题 4 第二步解释为什么Ic会受Ib控制，并且Ic与Ib当两者之间存在固定的比例关系时，图像无法解释。 工艺上只强调基区薄度和掺杂度低，不能从根本上说明为什么电流放大倍数保持不变。 问题 5 原则上，分裂二极管与三极管的自然联系无法实现内容的自然过渡。 二极管原理甚至强调矛盾的概念PN结单反向导电截止，三极管原理要求PN能反向导通。 同时，晶体三极管与电子三极管在电流放大原理上的历史联系也无法体现。 新讲解方法 01 切入点 如果你想自然地解释问题，你必须选择合适的切入点。 讲三极管的原理我们从二极管的原理入手讲起。 二极管的结构和原理非常简单，内部是一个PN结具有单向导电性，如示意图B。 显然，二极管处于反偏状态，PN结截止。 事实上，我们应该特别注意这里的截止状态PN结束时，总会有很小的漏电流，也就是说PN总有反向关不断的现象，PN单向导电性不是100%。 图B PN结 为什么会出现这种现象？这主要是因为P区除了掺杂产生的大多数载流子空穴外，本征载流子的电子总是很少。 N除了大多数载流子电子外，区域也是如此。 PN结反偏时，能正向导电的大多数载流子被拉向电源，使PN结变厚，大多数载流子结变厚PN承担起载流导电的功能。 因此，此时漏电流的形成主要取决于少数载流子，即少数载流子起导电作用。 反偏时，少数载流子在电源的作用下能够很容易地反向穿过PN形成漏电流。 由于少数载流子数量过少，漏电流只是很小。 显然，泄漏电流的大小主要取决于少数载流子的数量。 若要人为增加漏电流，只要想办法增加反偏时少数载流子的数量。 所以，如图B，若能在P区或N区人为增加少数载流子的数量，自然漏电流就会人为增加。 事实上，光敏二极管的原理是这样的。 光敏二极管和普通光敏二极管一样，PN具有单向导电性。 因此，光敏二极管工作时应增加反向电压，如图1所示。 图1 当没有光时，电路中也有小的反向饱和泄漏电流，一般为1×10-8—1×10 -9A此时相当于光敏二极管相当于光敏二极管的截止日期。 当有光时，PN在光子附近的轰击下，被束缚在半导体内的价格电子吸收光子能量，被击发产生电子空穴对。 这些载流子的数量对大多数载流子影响不大，但对于P区和N区的少数载流子，少数载流子的浓度会大大提高。 在反向电压的作用下，反向饱和泄漏电流大大增加，形成光电流，着射光强度的变化而相应变化。 光电流通过负载RL随人射光变化的电压信号将在电阻两端获得。 光敏二极管就是这样完成电功能转换的。 光敏二极管处于反向偏差状态，因为光可以增加少数载流子的数量，所以光会导致反向泄漏电流的变化，人们使用光敏二极管。 由于此时漏电流的增加是人为的，因此漏电流的增加部分很容易实现人为控制。 02 强调一个结论 说到这里，一定要重点说明PN当结正反偏时，大多数载流子和少数载流子的作用及其性质。 正偏时是多数载流子载流导电，反偏时是少数载流子载流导电。 因此，正偏电流大，反偏电流小，PN结显示单向电性。 特别是要重点说明，反偏时少数载流子反向通过PN结很容易，甚至大多数载流子在比正偏时正向通过PN结也容易。 为什么呢？大家知道PN结中有一个由大多数载流子相互扩散引起的内电场，内电场的作用方向总是阻碍大多数载流子通过 。 因此，大多数载流子通过PN结时需要克服内电场的作用，约0.7伏的外加电压是PN结向导通的门电压。 相反，在电源的作用下，内电场将得到加强PN结加厚，少数载流子反向通过PN结时，通过内电场和少数载流子的作用方向PN方向一致。 也就是说，此时的内电场不会阻碍少数载流子的反向通过，甚至有助于。 这就导致了我们上面提到的结论:反偏时，少数载流子反向通过PN结很容易，甚至大多数载流子在比正偏时正向通过PN结还要容易 。 这一结论可以很好地解释上述问题2，即教材后续内容中应提到的三极管饱和状态。 三极管饱和时，集电极电位很低，甚至接近或略低于基极电位，集电结处于零偏置，但仍会有较大的集电结反向电流Ic产生。 03 自然过渡 继续讨论图B，PN结的反偏状态。 利用光控制少数载流子的产生量，可以人工控制漏电流的大小。 在这种情况下，人们自然会考虑是否可以改变控制方法，而不是光，而是增加N或P区域的少数载流量，以实现正确的PN控制结漏电流。 也就是说，不使用光法，而是使用电法来控制电流。 接下来重点讨论P区，P区地区的少数载流子是电子的。最好的方法是将电子注入P区，如图C所示，然后在P区下加入N型半导体。 图C NPN晶体三极管的雏形 图C所示实际上是NPN晶体三极管的雏形与三极管的名称和功能完全相同。 为便于讨论，下面我们直接使用与三极管对应的名称(如发射结、集电极等)。 再看示意图C，N型半导体电子作为大多数载流子存在于图片底部的发射区域。 而且，如图C所示，只要发射结正偏，就很容易将发射区的电子注入或发射到P区(基区)。 具体来说，在基极和发射极之间增加足够的正门电压(约0.7伏就够了。 在外门电压的作用下，发射区的电子很容易被发射到基区，从而实现基区少数载流子电子数量的变化。 04 集电极电流Ic的形成 如图C，发射结加正偏电压导通后，发射区的大部分载流子(电子)在外加电压的作用下很容易被大量发射到基区。 一旦这些载流子进入基区，它们就在基区(P区)的性质仍然属于少数载流子的性质。 正如前面提到的，少数载流子很容易反向穿过反偏状态PN因此，这些载流子(电子)很容易通过反偏集电结到达集电区，形成集电极电流Ic。 由此可见，集电极电流的形成并不一定取决于集电极的高电位。 集电极电流的大小主要取决于发射区载流子对基区的发射和注入，以及发射和注入的程度。 这种载流子的发射注入程度及乎与集电极电位的高低没有什么关系。 它可以自然地解释为什么三极管在放大状态下集电极电流Ic集电极电位Vc大小无关的原因。 放大状态下Ic并不受控于Vc，Vc为了满足三极管放大所需的外部电路条件，主要作用是保持集电结的反偏状态。 对于Ic结论如下：Ic其本质是少子电流，是通过电子注入实现的人为可控的集电结漏电流，因此很容易通过集电结反向。 05
