晶体管及放大电路基础晶体管PPT教案.pptx

晶体管是一种核心的半导体器件，广泛应用于放大电路中。它主要分为两大类：NPN型和PNP型，这两种类型的命名来源于它们的半导体材料层结构。NPN型晶体管由两层N型半导体包围一层P型半导体，而PNP型则是两层P型半导体包围一层N型半导体。 在NPN型晶体管中，发射区、基区和集电区是其基本组成部分。发射区的掺杂浓度较高，用于提供电子；基区非常薄且掺杂浓度低，起到控制电流的作用；集电区则有较大的面积，用于收集从发射区扩散过来的电子。PNP型晶体管的结构与之相反，发射区是P型，基区是N型，集电区也是P型。 晶体管的工作原理依赖于两个PN结的状态，即发射结和集电结。当发射结正向偏置（正电压施加于发射极相对于基极），集电结反向偏置时，晶体管处于放大状态。此时，发射区的电子扩散到基区，形成发射极电流IE；少量电子通过基区，形成基极电流IB；剩余的电子被集电区收集，形成集电极电流IC。基极电流IB的变化可以控制集电极电流IC的变化，从而实现电流的放大，这是晶体管放大作用的基础。 在不同的偏置条件下，晶体管可以工作在不同的状态，包括放大状态、饱和状态、截止状态和倒置状态。放大状态是最常用的工作模式，适用于信号放大。在饱和状态下，晶体管的输出电流不再受基极电流控制，而在截止状态下，电流几乎为零，相当于开关闭合或断开。 在共基极接法中，基极作为输入和输出回路的公共端，输入回路是发射结，输出回路是集电结。共基极直流电流放大系数α定义为集电极电流IC与基极电流IB的比值，表明了晶体管的放大能力。另外，根据基极电流IB和集电极电流IC的关系，可以得出发射极电流IE等于IC与IB之和，同时集电极反向饱和电流ICBO也需考虑。 晶体管的这些特性使其成为电子电路中的关键组件，广泛应用于各种放大器、开关和逻辑电路中。理解其结构和工作原理对于设计和分析电子系统至关重要。