AL123 人文社科免费专区文学 2024-06-01

电子元器件知识与实践课堂（第4版）_蔡杏山主编_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_蔡杏山主编

内容节选

6.1 三极管知识 6.1.1 基础知识 1. 外形与符号三极管又称晶体三极管，是一种具有放大功能的半导体元器件。图6-1（a）是一些常见的三极管实物外形，三极管的图形符号如图6-1（b）所示。图6-1 三极管 2. 构成三极管有PNP型和NPN型两种。PNP型三极管的构成如图6-2所示。将两个P型半导体和一个N型半导体按图6-2（a）所示的方式结合在一起，两个P型半导体中的正电荷会向中间的N型半导体中移动，N型半导体中的负电荷会向两个P型半导体移动，结果在P、N型半导体的交界处形成PN结，如图6-2（b）所示。在两个P型半导体和一个N型半导体上通过连接导体各引出一个电极，然后封装起来就构成了三极管。三极管三个电极分别称为集电极（用c或C表示）、基极（用b或B表示）和发射极（用e或E表示）。PNP型三极管的图形符号如图6-2（c）所示。图6-2 PNP型三极管的构成三极管内部有两个PN结，其中基极和发射极之间的PN结称为发射结，基极与集电极之间的PN结称为集电结。两个PN结将三极管内部分作三个区，与发射极相连的区称为发射区，与基极相连的区称为基区，与集电极相连的区称为集电区。发射区的半导体掺入杂质多，故有大量的电荷，便于发射电荷；集电区掺入的杂质少且面积大，便于收集发射区送来的电荷；基区处于两者之间，发射区流向集电区的电荷要经过基区，故基区可控制发射区流向集电区电荷的数量，基区就像设在发射区与集电区之间的关卡。 NPN型三极管的构成与PNP型三极管类似，它是由两个N型半导体和一个P型半导体构成的。NPN型三极管的构成如图6-3所示。图6-3 NPN型三极管的构成 6.1.2 实验演示在学习三极管更多知识前，先来看看表6-1中的三个实验。表6-1 三极管实验续表 6.1.3 提出问题看完表6-1中的实验，让我们带着如下几个问题，进入后续阶段的学习。 1. 画出图6-4（a）、（b）、（c）实验电路的电路图。 2. 思考：①在图6-4（a）中，灯泡为什么不亮？②在图6-4（b）中，在三极管基极与电源之间接上电位器和电阻器后为什么会亮？③在图6-4（c）中，为什么调节电位器灯泡亮度会变化？ 6.1.4 三极管的电流、电压规律单独的三极管是无法正常工作的，在电路中需要为三极管各极提供电压，让它内部有电流流过，这样的三极管才具有放大能力。为三极管各极提供电压的电路称为偏置电路。 1. PNP型三极管的电流、电压规律图6-5（a）是PNP型三极管的偏置电路，从图6-5（b）可以清楚看出三极管内部电流情况。（1）电流关系在图6-5电路中，当闭合电源开关S后，电源输出的电流马上流过三极管，三极管导通。流经发射极的电流称为Ie电流，流经基极的电流称Ib电流，流经集电极的电流称为Ic电流。图6-5 PNP型三极管的偏置电路 Ie、Ib、Ic电流的途径分别是： ①Ie电流的途径：从电源的正极输出电流→电流流入三极管VT的发射极→电流在三极管内部分作两路：一路从VT的基极流出，此为Ib电流；另一路从VT的集电极流出，此为Ic电流。 ②Ib电流的途径：VT基极流出电流→电流流经电阻R→开关S→流到电源的负极。 ③Ic电流的途径：VT集电极流出的电流→经开关S→流到电源的负极。从图6-5（b）可以看出，流入三极管的Ie电流在内部分成Ib和Ic电流，即发射极流入的Ie电流在内部分成Ib和Ic电流分别从基极和集电极流出。不难看出，PNP型三极管的Ie、Ib、Ic电流的关系是：Ib+Ic=Ie，并且Ic电流要远大于Ib电流。（2）电压关系在图6-5电路中，PNP型三极管VT的发射极直接接电源的正极，集电极直接接电源的负极，基极通过电阻R接电源的负极。根据电路中电源正极电压最高、负极电压最低可判断出，三极管发射极电压Ue最高，集电极电压Uc最低，基极电压Ub处于两者之间。 PNP型三极管Ue、Ub、Uc电压之间的关系是： Ue＞Ub＞Uc Ue＞Ub使发射区的电压较基区的电压高，两区之间的发射结（PN结）导通，这样发射区大量的电荷才能穿过发射结到达基区。三极管发射极与基极之间的电压（电位差）Ueb（Ueb=Ue-Ub）称为发射结正向电压。 Ub＞Uc可以使集电区电压较基区电压低，这样才能使集电区有足够的吸引力（电压越低，对正电荷吸引力越大），将基区内大量电荷吸引穿过集电结而到达集电区。 2. NPN型三极管的电流、电压规律图6-6为NPN型三极管的偏置电路。从图中可以看出，NPN型三极管的集电极接电源的正极，发射极接电源的负极，基极通过电阻接电源的正极，这与PNP型三极管连接正好相反。（1）电流关系在图6-6电路中，当开关S闭合后，电源输出的电流马上流过三极管，三极管导通。流经发射极的电流称为Ie电流，流经基极的电......