NPN、PNP型三极管的工作原理

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描述

  三极管是由P型半导体和N型半导体所构成的半导体元器件,根据内部结构不同,可以分为NPN三极管和PNP三极管。NPN三极管是由两块N型半导体和一块P型半导体构成的;PNP三极管是由两块P型半导体和一块N型半导体构成的。其内部结构如下图所示。

  pnp

  三极管具有三个电极,分别为基极、发射极和集电极,NPN三极管和PNP三极管中电流的方向是不同的,其电流方向如下图所示。

  pnp

  三极管具有三个工作状态/区域:截止区,放大区,饱和区。三极管被用作开关时,需要工作在截止区和饱和区,如果工作在放大区,则满足IC=β*IB这个关系,这也是三极管具有放大电流作用的原因。以NPN为例介绍工作状态和原理。

  当发射结电压小于其截止电压,并且基极电流为零时,流过发射集的电流几乎为零(大约为ICEO电流),这时三极管工作在截止状态。

  增大加在发射结上的电压,使其大于截止电压使发射极正偏而集电结反偏,这时候集电极的电流和基极电流满足IC=β*IB这个线性关系,即实现电流的放大作用,三极管工作在放大区。

  继续增大发射结的电压,使基极电流增大到一定程度后,发射极的电流不再增大而是维持在某一个附近。这时表明三极管已经处于饱和状态。

  三极管在应用时,都是根据不同的应用需求,而选择让其工作在某个不同的区域。

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