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三極管的電流分配關(guān)系

發(fā)布時(shí)間:2012/7/6 20:47:11 訪問次數(shù):10178

    下面以NPN型管為例討論三GRM2165C1H241JA01D極管的電流分配關(guān)系,其結(jié)論同樣適用于PNP型管。
    三極管在放大條件下,即發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓的條件下,三極管內(nèi)部的載流子的傳輸將發(fā)生下列過程。
    (一)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子
    由于發(fā)射結(jié)外加正向電壓,發(fā)射結(jié)導(dǎo)通,因此發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電子就源源不斷地通過發(fā)射結(jié)擴(kuò)散到基區(qū),形成發(fā)射極電流IE,萁方向與電子流動方向相反,如圖2-5所示。與此同時(shí),基區(qū)的空穴也擴(kuò)散到發(fā)射區(qū),但由于發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)高于基區(qū)(一般高幾百倍),與電子流相比這部分空穴流可忽略不計(jì)。由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散來的電子注入基區(qū)后,就在基區(qū)靠近發(fā)射結(jié)的邊界積累起來,在基區(qū)中形成了一定的濃度梯度,靠近發(fā)射結(jié)處濃度最高,離發(fā)射結(jié)越遠(yuǎn)濃度越低。因此,電子就要向集電的方向擴(kuò)散,在擴(kuò)散過程中又會與基區(qū)中的空穴復(fù)合,同時(shí)接在基區(qū)的電源BB的正端則不斷從基區(qū)拉走電子,好像不斷供給基區(qū)空穴。電子復(fù)合的數(shù)目與電源從基區(qū)拉走的電子數(shù)目相等,使基區(qū)的空穴濃度基本維持不變。這樣就形成了基極電流IB,所以基極電流就是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合的電流。也就是說,注入基區(qū)的電子有一部分未到達(dá)集電結(jié),如復(fù)合越多,則到達(dá)集電結(jié)的電子越少,對放大是不利的。所以為了減小復(fù)合,常把基區(qū)做得很。◣孜⒚祝⑹够鶇^(qū)摻人雜質(zhì)的濃度很低,因而電子在擴(kuò)散過程中實(shí)際上與空穴復(fù)合的數(shù)量很少,大部分都能到達(dá)集電結(jié)。

              
   (三)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子
    由于集電結(jié)所加的是反向電壓,所以結(jié)中的電場很強(qiáng),不過由于處于反偏狀態(tài),集電結(jié)自身所產(chǎn)生的電流幾乎為0,但該電場對從基區(qū)中擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子(來自于發(fā)射區(qū)的電子,進(jìn)入基區(qū)后變?yōu)樯僮樱﹨s有很強(qiáng)昀吸引力,可使電子迅速漂移過集電結(jié)而被集電區(qū)所收集,形成由發(fā)射區(qū)傳輸?shù)郊妳^(qū)的較大的電子電流,形成集電極電流IC,如圖2-5所示。
    另一方面,根據(jù)反向PN結(jié)的特性,當(dāng)集電結(jié)加反向電壓時(shí),基區(qū)中少數(shù)載流子電子和集電區(qū)中少數(shù)載流子空穴在結(jié)電場作用下形成反向漂移電流,如圖-5所示。這部分電流取決于少數(shù)載流子濃度,稱為反向飽和電流ICB(),它的數(shù)值是很小的,個(gè)電流對放大沒有貢獻(xiàn),而且受溫度影響很大,容易使管子工作不穩(wěn)定,所以在制造過程中要盡量設(shè)法減小ICBO。

    下面以NPN型管為例討論三GRM2165C1H241JA01D極管的電流分配關(guān)系,其結(jié)論同樣適用于PNP型管。
    三極管在放大條件下,即發(fā)射結(jié)加正向電壓、集電結(jié)加反向電壓的條件下,三極管內(nèi)部的載流子的傳輸將發(fā)生下列過程。
    (一)發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子
    由于發(fā)射結(jié)外加正向電壓,發(fā)射結(jié)導(dǎo)通,因此發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子電子就源源不斷地通過發(fā)射結(jié)擴(kuò)散到基區(qū),形成發(fā)射極電流IE,萁方向與電子流動方向相反,如圖2-5所示。與此同時(shí),基區(qū)的空穴也擴(kuò)散到發(fā)射區(qū),但由于發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)高于基區(qū)(一般高幾百倍),與電子流相比這部分空穴流可忽略不計(jì)。由發(fā)射區(qū)擴(kuò)散來的電子注入基區(qū)后,就在基區(qū)靠近發(fā)射結(jié)的邊界積累起來,在基區(qū)中形成了一定的濃度梯度,靠近發(fā)射結(jié)處濃度最高,離發(fā)射結(jié)越遠(yuǎn)濃度越低。因此,電子就要向集電的方向擴(kuò)散,在擴(kuò)散過程中又會與基區(qū)中的空穴復(fù)合,同時(shí)接在基區(qū)的電源BB的正端則不斷從基區(qū)拉走電子,好像不斷供給基區(qū)空穴。電子復(fù)合的數(shù)目與電源從基區(qū)拉走的電子數(shù)目相等,使基區(qū)的空穴濃度基本維持不變。這樣就形成了基極電流IB,所以基極電流就是電子在基區(qū)與空穴復(fù)合的電流。也就是說,注入基區(qū)的電子有一部分未到達(dá)集電結(jié),如復(fù)合越多,則到達(dá)集電結(jié)的電子越少,對放大是不利的。所以為了減小復(fù)合,常把基區(qū)做得很。◣孜⒚祝,并使基區(qū)摻人雜質(zhì)的濃度很低,因而電子在擴(kuò)散過程中實(shí)際上與空穴復(fù)合的數(shù)量很少,大部分都能到達(dá)集電結(jié)。

              
   (三)集電區(qū)收集擴(kuò)散過來的電子
    由于集電結(jié)所加的是反向電壓,所以結(jié)中的電場很強(qiáng),不過由于處于反偏狀態(tài),集電結(jié)自身所產(chǎn)生的電流幾乎為0,但該電場對從基區(qū)中擴(kuò)散到集電結(jié)邊緣的電子(來自于發(fā)射區(qū)的電子,進(jìn)入基區(qū)后變?yōu)樯僮樱﹨s有很強(qiáng)昀吸引力,可使電子迅速漂移過集電結(jié)而被集電區(qū)所收集,形成由發(fā)射區(qū)傳輸?shù)郊妳^(qū)的較大的電子電流,形成集電極電流IC,如圖2-5所示。
    另一方面,根據(jù)反向PN結(jié)的特性,當(dāng)集電結(jié)加反向電壓時(shí),基區(qū)中少數(shù)載流子電子和集電區(qū)中少數(shù)載流子空穴在結(jié)電場作用下形成反向漂移電流,如圖-5所示。這部分電流取決于少數(shù)載流子濃度,稱為反向飽和電流ICB(),它的數(shù)值是很小的,個(gè)電流對放大沒有貢獻(xiàn),而且受溫度影響很大,容易使管子工作不穩(wěn)定,所以在制造過程中要盡量設(shè)法減小ICBO。

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