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晶体管工作原理

作者:李雪时间:2015-06-10来源:电子产品世界

  导读:,只是对所有以半导体材料为基础的元件的统称,那么问题来了,工作原理是什么呢?接下来就让我们以双极性和场效应晶体管为例来详细了解一下吧~

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/275495.htm

一、- -简介

  晶体管,英文名称为transistor,泛指一切以半导体材料为基础的单一元件,如二极管、三极管、场效应管等等。晶体管具有整流、检波、放大、稳压、开关等多种功能,具有响应速度快、精度高等特点,是规范化操作手机、平板等现代电子电路的基本构建模块,目前已有着广泛的应用。

二、- -分类

  晶体管泛指所有半导体器件,包含N多种类,因此其也具有多种不同的分类方式。晶体管根据使用材料的不同可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管;根据极性的不同可分为NPN型晶体管和PNP型晶体管;根据结构和制造工艺的不同可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管;其还可根据电流容量的不同、工作频率的不同、封装结构的不同等分类方式分为不同的种类。但晶体管多指晶体三极管,主要分为双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET),接下来我们就以BJT和FET为例来讲述晶体管的工作原理。

三、- -双极性晶体管

  双极性晶体管,英语名称为Bipolar Transistor,是双极性结型晶体管的简称,由于其具有三个终端,因此我们通常将其称为三极管。三极管由两个PN结构成,两个PN结将其分为发射区、基区和集电区,相应的产生三个电极:发射极、基极和集电极。

  三极管的工作原理是酱紫的,首先,电源作用于发射结上使得发射结正向偏置,发射区的自由电子不断的流向基区,形成发射极电流;其次,自由电子由发射区流向基区后,首先聚集在发射结附近,但随着此处自由电子的增多,在基区内部形成了电子浓度差,使得自由电子在基区中由发射结逐渐流向集电结,形成集电极电流;最后,由于集电结处存在较大的反向电压,阻止了集电区的自由电子向基区进行扩散,并将聚集在集电结附近的自由电子吸引至集电区,形成集电极电流。

四、晶体管工作原理- -场效应晶体管

  场效应晶体管,英语名称为Field Effect Transistor,简称为场效应管,是一种通过对输入回路电场效应的控制来控制输出回路电流的器件。可分为结型和绝缘栅型、增强型和耗尽型、N沟道和P沟道,接下来我们就以N沟道结型场效应管为例来对场效应管的工作原理进行说明。

  对应于三极管的基极、集电极和发射极,场效应管分别是栅极、漏极和源极。在其栅-源间加负向电压、漏-源间加正向电压以保证场效应管可以正常工作。所加负向电压越大,在PN结处所形成的耗尽区越厚,导电沟道越窄,沟道电阻越大,漏极电流越小;反之,所加负向电压越小,在PN结处所形成的耗尽区越薄,导电沟道越厚,沟道电阻越小,漏极电流越大。由此通过控制栅-源间所加负向电压完成了对沟道电流的控制。

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