8550貼片三極管

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三極管的電特性和兩個(gè)pn接面的偏壓有關(guān)，工作區(qū)間也依偏壓方式來分類，這里 我們先討論最常用的所謂”正向活性區(qū)”（forward active），在此區(qū)EB極間的pn接 面維持在正向偏壓，而BC極間的pn接面則在反向偏壓，通常用作放大器的三極管 都以此方式偏壓。為一pnp三極管在此偏壓區(qū)的示意圖。EB接面的空乏區(qū)由于正向偏壓會(huì)變窄，載體看到的位障變小，射極的空穴會(huì)注入到基極，基極的電子也會(huì)注入到射極；而BC接面的耗盡區(qū)則會(huì)變寬，載體看到的位障變大， 故本身是不導(dǎo)通的。畫的是沒外加偏壓，和偏壓在正向活性區(qū)兩種情形下，空穴和電子的電位能的分布圖。三極管和兩個(gè)反向相接的pn二極管有什么差別呢？其間最大的不同部分就在于三極管的兩個(gè)接面相當(dāng)接近。以上述之偏壓在正向活性區(qū)之pnp三極管為例， 射極的空穴注入基極的n型中性區(qū)，馬上被多數(shù)載體電子包圍遮蔽，然后朝集電極方向擴(kuò)散，同時(shí)也被電子復(fù)合。當(dāng)沒有被復(fù)合的空穴到達(dá)BC接面的耗盡區(qū)時(shí)，會(huì)被此區(qū)內(nèi)的電場(chǎng)加速掃入集電極，空穴在集電極中為多數(shù)載體，很快藉由漂移電流到達(dá)連結(jié)外部的歐姆接點(diǎn)，形成集電極電流IC。IC的大小和BC間反向偏壓的大小 關(guān)系不大。基極外部?jī)H需提供與注入空穴復(fù)合部分的電子流IBrec，與由基極注入 射極的電子流InBE（這部分是三極管作用不需要的部分）。InB E在射極與與電 洞復(fù)合，即InB E=IErec。pnp三極管在正向活性區(qū)時(shí)主要的電流種類可以清楚地 在圖3(a）中看出射極注入基極的空穴流大小是由EB接面間的正向偏壓大小來控制，和二極體的情形類似，在啟動(dòng)電壓附近。

三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)反向連結(jié)的PN接面，貼片三極管資料上說明可有pnp和npn 兩種組合。三個(gè)接出來的端點(diǎn)依序稱為發(fā)射極（emitter,E）、（collector,C），貼片三極管資料名稱來源和它們?cè)谌龢O管操作時(shí)的功能有關(guān)。也顯示出 npn與pnp三極管的電路符號(hào)，發(fā)射極特別被標(biāo)出，箭號(hào)所指的極為n型半導(dǎo)體， 和二極體的符號(hào)一致。在沒接外加偏壓時(shí)，兩個(gè)pn接面都會(huì)形成耗盡區(qū)，將中性的p型區(qū)和n型區(qū)隔開。 

  三極管的電特性和兩個(gè)pn接面的偏壓有關(guān)，工作區(qū)間也依偏壓方式來分類，這里 我們先討論最常用的所謂”正向活性區(qū)”（forward active），在此區(qū)EB極間的pn接 面維持在正向偏壓，而BC極間的pn接面則在反向偏壓，通常用作放大器的三極管 都以此方式偏壓。為一pnp三極管在此偏壓區(qū)的示意圖。EB接面的空乏區(qū)由于正向偏壓會(huì)變窄，載體看到的位障變小，射極的空穴會(huì)注入到基極，基極的電子也會(huì)注入到射極；而BC接面的耗盡區(qū)則會(huì)變寬，載體看到的位障變大， 故本身是不導(dǎo)通的。畫的是沒外加偏壓，和偏壓在正向活性區(qū)兩種情形下，空穴和電子的電位能的分布圖。三極管和兩個(gè)反向相接的pn二極管有什么差別呢？其間最大的不同部分就在于三極管的兩個(gè)接面相當(dāng)接近。以上述之偏壓在正向活性區(qū)之pnp三極管為例， 射極的空穴注入基極的n型中性區(qū)，馬上被多數(shù)載體電子包圍遮蔽，然后朝集電極方向擴(kuò)散，同時(shí)也被電子復(fù)合。當(dāng)沒有被復(fù)合的空穴到達(dá)BC接面的耗盡區(qū)時(shí)，會(huì)被此區(qū)內(nèi)的電場(chǎng)加速掃入集電極，空穴在集電極中為多數(shù)載體，很快藉由漂移電流到達(dá)連結(jié)外部的歐姆接點(diǎn)，形成集電極電流IC。IC的大小和BC間反向偏壓的大小 關(guān)系不大。基極外部?jī)H需提供與注入空穴復(fù)合部分的電子流IBrec，與由基極注入 射極的電子流InBE（這部分是三極管作用不需要的部分）。InB E在射極與與電 洞復(fù)合，即InB E=IErec。pnp三極管在正向活性區(qū)時(shí)主要的電流種類可以清楚地 在圖3(a）中看出射極注入基極的空穴流大小是由EB接面間的正向偏壓大小來控制，和二極體的情形類似，在啟動(dòng)電壓附近。

三極管的工作原理 

對(duì)三極管放大作用的理解，切記一點(diǎn)：能量不會(huì)無緣無故的產(chǎn)生，所以，三極管一定不會(huì)產(chǎn)生能量。  

但三極管厲害的地方在于：它可以通過小電流去控制大電流。 放大的原理就在于：通過小的交流輸入，控制大的靜態(tài)直流。  

假設(shè)三極管是個(gè)大壩，這個(gè)大壩奇怪的地方是，有兩個(gè)閥門，一個(gè)大閥門，一個(gè)小閥門。小閥門可以用人力打開，大閥門很重，人力是打不開的，只能通過小閥門的水力打開。  

所以，平常的工作流程便是，每當(dāng)放水的時(shí)候，人們就打開小閥門，很小的水流涓涓流出，這涓涓細(xì)流沖擊大閥門的開關(guān)，大閥門隨之打開，洶涌的江水滔滔流下。  

如果不停地改變小閥門開啟的大小，那么大閥門也相應(yīng)地不停改變，假若能嚴(yán)格地按比例改變，那么，完美的控制就完成了。  

在這里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是輸入信號(hào)。當(dāng)然，如果把水流比為電流的話，會(huì)更確切，因?yàn)槿龢O管畢竟是一個(gè)電流控制元件。  

如果某一天，天氣很旱，江水沒有了，也就是大的水流那邊是空的。管理員這時(shí)候打開了小閥門，盡管小閥門還是一如既往地沖擊大閥門，并使之開啟，但因?yàn)闆]有水流的存在，所以，并沒有水流出來。這就是三極管中的截止區(qū)。  飽和區(qū)是一樣的，因?yàn)榇藭r(shí)江水達(dá)到了很大很大的程度，管理員開的閥門大小已經(jīng)沒用了。如果不開閥門江水就自己沖開了，這就是二極管的擊穿。  

在模擬電路中，一般閥門是半開的，通過控制其開啟大小來決定輸出水流的大小。沒有信號(hào)的時(shí)候，水流也會(huì)流，所以，不工作的時(shí)候，也會(huì)有功耗。  

而在數(shù)字電路中，閥門則處于開或是關(guān)兩個(gè)狀態(tài)。當(dāng)不工作的時(shí)候，閥門是完全關(guān)閉的，沒有功耗。

三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)反向連結(jié)的pn接面，如圖1所示，可有pnp和npn  

兩種組合。三個(gè)接出來的端點(diǎn)依序稱為射極（emitter, E）、基極（base, B）和集  極（collector, C），名稱來源和它們?cè)谌龢O管操作時(shí)的功能有關(guān)。圖中也顯示出  npn與pnp三極管的電路符號(hào)，射極特別被標(biāo)出，箭號(hào)所指的極為n型半導(dǎo)體，  和二極體的符號(hào)一致。在沒接外加偏壓時(shí)，兩個(gè)pn接面都會(huì)形成耗盡區(qū)，將中  性的p型區(qū)和n型區(qū)隔開。