一文搞懂三极管的工作原理

前言                  

我们多多少少都知道三极管的作用是放大信号，但我猜你们有些人应该没怎么明白其工作原理吧？反正我之前只知道三极管是用来放大信号的，怎么实现的就不清楚了，而且网上大多数都讲的不怎么好，本篇文章，我们就来详细聊聊，保证一看就懂

认识三极管

三极管封装图

三极管可以分为NPN和PNP类型，划分依据为掺杂的元素相反

下面，以NPN三极管为例

NPN三极管符号图

当基极的电压小于0.7v（一般为阈值电压）时，NPN三极管呈截止状态

在之前写的【mos管】这篇中，已经详细介绍了如何构建一个PN结，以及为什么有单向导通的特性，所以在此不再过多赘述，如不明白的可以翻看我之前写的那篇，也是一看秒懂

让我们来看看三极管是如何构建的？

三极管掺杂浓度图

将三极管划分为三个区域

发射区E（掺杂大量电子，浓度最高）

基区B（掺杂极少的空穴，宽度最小）

基电区C（掺杂成长的电子，宽度最大）

为什么要这么划分呢？

请继续往下看

三极管不导通图

如果在三极管两端接入电源，会发现不管电源是正着接还是反着接，三极管都截止

三极管导通图

解决方法：先在发射极E和基极B加上电源，这时PN结导通，再给发射极E和集电极C加上电源，这时集电极的电子就会往右移，同时中间就会形成耗尽层，如图上画的；每当基极有一个空穴，从发射极就会涌来大量电子，这时只有少量电子会形成基极电流，而多出来的电子会以β倍的数量会突破耗尽层，漂移到集电极。

三极管导通图

发射极电子多，基极空穴少，这样由于同性相斥，是不是发射极就有很多电子就突破中间耗尽层漂移到集电极呢？

集电极的电子又会流回发射极，相当于有两路的电子都流回发射极，那发射极的电流等于β倍集电极电流加基极电流，是吧？

明白了这些，就可以解释为什么要这么划分区域？

发射极掺杂高浓度电子，是为了有更多电子充分流向基极和集电极

基极掺杂极少空穴和宽度，是为了让更多电子漂移到集电极

试想一下，如果基极电流越大，是不是漂移到集电极的电子越多，集电极的电流就是输出电流，这就是小电流控制大电流的特性

三极管导通示意图

先看左图，当基极的电流发生变化，就会产生相应多的电子流向集电极

再看右图，因为电子和电流方向相反，所以只要基极电流大于阈值电流，集电极就会和发射极导通大电流

举个形象的图片说明一切

水龙头示例图

随着水龙头（集极）打开的多少，就会有相应的水流（电流）流向发射极，最后基极的水流和集电极的水流汇总，一起流向发射极，形成大水流

看完了本篇文章，你是否明白了三极管的原理了吗？欢迎大家评论区留言，喜欢本篇文章，希望点赞收藏

来源：小张同学。（今日头条）