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晶體管的工作原理

工程師 ? 來源:未知 ? 作者:姚遠(yuǎn)香 ? 2019-04-09 14:18 ? 次閱讀
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晶體管泛指所有半導(dǎo)體器件,包含N多種類,因此其也具有多種不同的分類方式。晶體管根據(jù)使用材料的不同可分為硅材料晶體管和鍺材料晶體管;根據(jù)極性的不同可分為NPN型晶體管和PNP型晶體管;根據(jù)結(jié)構(gòu)和制造工藝的不同可分為擴(kuò)散型晶體管、合金型晶體管和平面型晶體管;其還可根據(jù)電流容量的不同、工作頻率的不同、封裝結(jié)構(gòu)的不同等分類方式分為不同的種類。但晶體管多指晶體三極管,主要分為雙極性晶體管(BJT)和場效應(yīng)晶體管(FET),接下來我們就以BJT和FET為例來講述晶體管的工作原理

晶體管工作原理——雙極性晶體管

雙極性晶體管,英語名稱為Bipolar Transistor,是雙極性結(jié)型晶體管的簡稱,由于其具有三個終端,因此我們通常將其稱為三極管。三極管由兩個PN結(jié)構(gòu)成,兩個PN結(jié)將其分為發(fā)射區(qū)、基區(qū)和集電區(qū),相應(yīng)的產(chǎn)生三個電極:發(fā)射極、基極和集電極。

三極管的工作原理是醬紫的,首先,電源作用于發(fā)射結(jié)上使得發(fā)射結(jié)正向偏置,發(fā)射區(qū)的自由電子不斷的流向基區(qū),形成發(fā)射極電流;其次,自由電子由發(fā)射區(qū)流向基區(qū)后,首先聚集在發(fā)射結(jié)附近,但隨著此處自由電子的增多,在基區(qū)內(nèi)部形成了電子濃度差,使得自由電子在基區(qū)中由發(fā)射結(jié)逐漸流向集電結(jié),形成集電極電流;最后,由于集電結(jié)處存在較大的反向電壓,阻止了集電區(qū)的自由電子向基區(qū)進(jìn)行擴(kuò)散,并將聚集在集電結(jié)附近的自由電子吸引至集電區(qū),形成集電極電流。

晶體管的工作原理

晶體管工作原理——場效應(yīng)晶體管

場效應(yīng)晶體管,英語名稱為Field Effect Transistor,簡稱為場效應(yīng)管,是一種通過對輸入回路電場效應(yīng)的控制來控制輸出回路電流的器件??煞譃榻Y(jié)型和絕緣柵型、增強(qiáng)型和耗盡型、N溝道和P溝道,接下來我們就以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例來對場效應(yīng)管的工作原理進(jìn)行說明。

對應(yīng)于三極管的基極、集電極和發(fā)射極,場效應(yīng)管分別是柵極、漏極和源極。在其柵-源間加負(fù)向電壓、漏-源間加正向電壓以保證場效應(yīng)管可以正常工作。所加負(fù)向電壓越大,在PN結(jié)處所形成的耗盡區(qū)越厚,導(dǎo)電溝道越窄,溝道電阻越大,漏極電流越小;反之,所加負(fù)向電壓越小,在PN結(jié)處所形成的耗盡區(qū)越薄,導(dǎo)電溝道越厚,溝道電阻越小,漏極電流越大。由此通過控制柵-源間所加負(fù)向電壓完成了對溝道電流的控制。

晶體管的工作原理

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