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双极型晶体管,全称双极结型晶体管,也就是我们常说的三极管。它是由两个PN结串联组成的器件,分为NPN型和PNP型。双极型晶体管具有三个电极:发射极、基极和集电极。
发射极(Emitter):是输入信号的源头,也是输出电流的源头。发射极的电流等于基极电流和集电极电流之和。
基极(Base):是控制信号的输入端,也是控制输出电流大小的关键。基极电流很小,一般只占发射极电流的百分之一左右。
集电极(Collector):是输出信号的终点,也是输出电流的终点。集电极电流几乎等于发射极电流,因此可以实现对输入信号的放大。
当NPN型双极型晶体管的基极接正偏置电压时,发射结处于正向偏置状态,集电结处于反向偏置状态,这时发射区的多数载流子(电子)向基区扩散,并被集电区吸收。由于基区很薄且掺杂浓度低,只有少数载流子(空穴)参与复合,大部分载流子(电子)通过基区进入集电区。
这样,发射区的电流主要由多数载流子组成,集电区的电流主要由从发射区来的多数载流子组成,基区的电流主要由少数载流子组成。因此,集电区的电流远大于基区的电流,实现了电流的放大。
NPN型和PNP型双极型晶体管的区别主要在于组成它们的半导体材料和偏置方式有所不同。顾名思义,NPN型是由两个N型半导体夹一个P型半导体构成,而PNP型是由两个P型半导体夹一个N型半导体构成。
NPN型需要在基极接正偏置电压,而PNP型需要在基极接负偏置电压。NPN型的发射极和集电极的多数载流子是电子,而PNP型的发射极和集电极的多数载流子是空穴。因此,NPN型和PNP型双极型晶体管的工作原理是相反的,但是它们都可以实现对输入信号的放大。
双极型晶体管的主要用途是对输入信号进行放大,同时也可以用于放大、开关、振荡等共功能。它的应用领域也很广泛,对于现代电子技术有着重要的作用。在模拟电路中,双极型晶体管可以将微弱的信号放大为强大的信号;而在数字电路中,它则可以作为开关控制电路的通断;在无线电领域中,也可以作为振荡器产生稳定的频率信号。
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