什么是双极型晶体管?双极型晶体管工作过程介绍
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在这篇文章中,小编将对双极型晶体管的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
一、双极型晶体管
双极型晶体管是一种由两个极性晶体管组成的晶体管,它具有双向控制的功能,可以控制电流的流动方向。其中一个晶体管为NPN晶体管,另一个晶体管为PNP晶体管,它们的电位分别为负和正。双极型晶体管可以控制电流的流动方向,当电流流向NPN晶体管时,它就会被激活,而当电流流向PNP晶体管时,它就会被抑制。双极型晶体管可以用于控制电流的流动方向,从而实现双向控制的功能。
双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高,已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域,起放大、振荡、开关等作用。
双极型晶体管的工作原理是,当电流流向晶体管的一端时,它会产生一个反向电压,从而阻止电流流向另一端。这种反向电压可以用来控制电流的流动,从而实现数据的处理。
双极型晶体管正常工作时分为四个工作区域:正向放大区、饱和区、反向工作区和截至区。通过在双极型晶体管的三个电极施加不同的电压,可以控制其工作在不同的工作区域。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。
二、双极型晶体管工作过程
(1)发射结正偏
当在BJT的发射极和基极之间施加一个正向电压(即发射极电压高于基极电压)时,发射结处于正向偏置状态。此时,发射区的电子受到电场力的作用,越过发射结势垒进入基区。由于基区掺杂浓度较低,电子在基区内扩散并与空穴复合形成基极电流(IB)。然而,大部分电子并未与空穴复合,而是继续向集电区扩散。
(2)集电结反偏
同时,在BJT的集电极和基极之间施加一个反向电压(即集电极电压高于基极电压),集电结处于反向偏置状态。这种偏置状态使得集电区对电子的吸引力远大于基区,因此大量从发射区注入到基区的电子被集电区收集,形成集电极电流(IC)。由于集电区掺杂浓度也较低,这些电子在集电区内主要以漂移运动为主,形成较大的集电极电流。
(3)电流放大作用
由于基极电流(IB)很小,而集电极电流(IC)很大,因此BJT具有电流放大作用。放大倍数β(也称为电流增益)定义为集电极电流与基极电流之比,即β=IC/IB。β的大小取决于BJT的结构参数和工作条件。
(4)开关作用
当BJT的基极电流为零或很小时,发射结和集电结均处于反向偏置状态,BJT处于截止状态,此时集电极电流几乎为零。随着基极电流的增大,发射结开始正向偏置,BJT进入放大状态。当基极电流增大到一定程度时,BJT进入饱和状态,此时集电极电流达到最大值且不再随基极电流的增大而增大。利用BJT的这一特性,可以将其用作开关元件。
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