8.4.2.电流分配和放大原理 mA IC IB uA EC RB mA EB IE

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1 8.4.2.电流分配和放大原理 mA IC IB uA EC RB mA EB IE
NPN型和PNP型晶体管的工作原理相似，本章只讨论前者。 为了了解晶体管的放大原理和其中电流的分配，我们先做一个实验，实验电路如图所示。 1、基极回路 mA 2、集电极回路 IC IB uA 发射极是公共端，因此这种接法称为晶体管的共发射极接法。 EC RB mA EB IE

2 (2) IC(或IE)比IB大得多，(如表中第三、四列数据)
对于NPN型晶体管，电源EB和EC的极性必须照图中那样接法，使发射结上加上正向电压（正向偏置），由于EB＜EC，集电结上加的是反向电压（反向偏置），晶体管才能起到放大作用。 < IE(mA) < IC(mA) IB(mA) 测量结果 (2) IC(或IE)比IB大得多，(如表中第三、四列数据)

3 (3). 当IB=0(基极开路)时，IC也很小(约为1微安以下)。
(4). 要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置、集电结必须反向偏置——具有放大作用的外部条件。 + UBE  IC IE IB C T E B   UCE NPN 型晶体管 + UBE  IB IE IC C T E B   UCE PNP 型晶体管 对于 NPN 型三极管应满足: UBE > 0 UBC < 0 即 VC > VB > VE 对于 PNP 型三极管应满足: UEB > 0 UCB < 0 即 VC < VB < VE

4 (3)当 IB = 0(将基极开路)时，IC = ICEO，表中 ICEO < 0.001 mA = 1 A。
(4)要使晶体管起放大作用，发射结必须正向偏置，发射区才可向基区发射电子；而集电结必须反向偏置，集电区才可收集从发射区发射过来的电子。 下图给出了起放大作用时 NPN 型和 PNP 型晶体管中电流实际方向和发射结与集电结的实际极性。 + UBE  IB IE IC C T E B   UCE PNP 型晶体管 + UBE  IC IE IB C T E B   UCE NPN 型晶体管

5 电流放大作用原理 1、发射区向基区扩散电子 发射结处于正向偏置，掺杂浓度较高的发射区向基区进行多子扩散。 2、电子在基区的扩散和复合
（非平衡少数载流子的扩散） 基区厚度很小，电子在基区继续向集电结扩散。（但有少部分与空穴复合而形成IBE  IB）。 放大作用的内部条件： 基区很薄且掺杂浓度很低

6 集电结为反向偏置使内电场增强，对从基区扩散进入集电结的电子具有加速作用而把电子收集到集电区，形成集电极电流(ICE  IC)。
3、集电区收集扩散电子 集电结为反向偏置使内电场增强，对从基区扩散进入集电结的电子具有加速作用而把电子收集到集电区，形成集电极电流(ICE  IC)。 由电流分配关系示意图可知发射区向基区注入的电子电流IE将分成两部分ICE和IBE，它们的比值为 它表示晶体管的电流放大能力，称为电流放大系数。 4、集电极反向电流ICBO

7 结论: IE=ICE+IBE IC=ICE+ICBO IB=IBE-ICBO β=ICE/IBE =(IC-ICBO)/(IB+ICBO) =IC/IB 双极型晶体管: 因为两种载流子参加导电。

8 例：测得工作在放大电路中几个晶体管三个电极的电位U1、U2、U3分别为：
（1）U1=3.5V、U2=2.8V、U3=12V （2）U1=3V、U2=2.8V、U3=12V （3）U1=6V、U2=11.3V、U3=12V （4）U1=6V、U2=11.8V、U3=12V 试判断它们是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？并确定e、b、c。 解： （1）U1 b、U2 e、U3 c NPN 硅 （2）U1 b、U2 e、U3 c NPN 锗 （3）U1 c、U2 b、U3 e PNP 硅 （4）U1 c、U2 b、U3 e PNP 锗