雙極型晶體管的工作原理


雙極型晶體管,全稱雙極性結(jié)型晶體管(bipolar junction transistor, BJT),其工作原理主要基于載流子在PN結(jié)處的擴(kuò)散作用和漂移運(yùn)動(dòng)。這種晶體管由三部分摻雜程度不同的半導(dǎo)體制成,具有三個(gè)終端,包括發(fā)射極、基極和集電極。雙極型晶體管工作時(shí)涉及電子和空穴兩種載流子的流動(dòng),因此被稱為雙極性的。
在沒有輸入信號(hào)時(shí),發(fā)射極和基極之間的電勢(shì)差為零,集電極和發(fā)射極之間的電勢(shì)差也為零,此時(shí)雙極型晶體管處于截止?fàn)顟B(tài),沒有電流通過。
當(dāng)在基極和發(fā)射極之間加上一個(gè)正電壓時(shí),基極和發(fā)射極之間的電勢(shì)差增加,使得發(fā)射極和基極之間的電流增加。此時(shí),發(fā)射極和基極之間的電流會(huì)引起集電極和發(fā)射極之間的電流增加,從而實(shí)現(xiàn)電流的放大。
如果在基極和發(fā)射極之間加上一個(gè)負(fù)電壓,基極和發(fā)射極之間的電勢(shì)差會(huì)減小,導(dǎo)致發(fā)射極和基極之間的電流減小。相應(yīng)地,集電極和發(fā)射極之間的電流也會(huì)減小,從而實(shí)現(xiàn)電流的控制。
當(dāng)基極和發(fā)射極之間的電勢(shì)差達(dá)到一定的值時(shí),雙極型晶體管會(huì)進(jìn)入飽和狀態(tài)。此時(shí),集電極和發(fā)射極之間的電流已經(jīng)達(dá)到最大值,即使再增加基極電壓,也無法使集電極和發(fā)射極之間的電流繼續(xù)增加。
基于以上工作原理,雙極型晶體管能夠放大信號(hào),并具有較好的功率控制、高速工作以及耐久能力。因此,它常被用來構(gòu)成放大器電路,或驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備,并廣泛應(yīng)用于航空航天工程、醫(yī)療器械和機(jī)器人等應(yīng)用產(chǎn)品中。
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責(zé)任編輯:Pan
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