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NPN晶体三极管一旦饱和导通时,集电极电流IC为什么还从集电区流过基区到达发射区,其

来源: 作者:华仔 浏览:2081

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摘要:晶体三极管由N-P-N(或P-N-P)三个区组成,从而形成两个PN结,如图所示。图1 NPN型晶体三极管的结构简图以及电路符号为实现电流放大作用,在结构上要求集电区N的面积最大,且多子—电子的浓度最低;发射区N的面积次之,而多数载流子—电子的浓度最高;基区P的宽度要窄,多子—空穴的浓度较低。大家知道,晶体管进入饱和状态后,集电结JC和发射结JE都变为正偏。此时,两个PN结都要进行多数载流子的扩散运

晶体三极管由N-P-N(或P-N-P)三个区组成,从而形成两个PN结,如图所示。

图1 NPN型晶体三极管的结构简图以及电路符号

为实现电流放大作用,在结构上要求集电区N的面积最大,且多子—电子的浓度最低;发射区N的面积次之,而多数载流子—电子的浓度最高;基区P的宽度要窄,多子—空穴的浓度较低。

大家知道,晶体管进入饱和状态后,集电结JC和发射结JE都变为正偏。此时,两个PN结都要进行多数载流子的扩散运动,集电区的电子向基区扩散,发射区的电子也向基区扩散,由于发射区多子浓度远高于集电区,所以扩散后在基区形成的电子浓度梯度就不一样了,如图1所示。

图2 NPN晶体三极管饱和工作时基区电子浓度分布

①线表示发射区多子电子扩散进入基区后的电子浓度分布;②线表示集电区多子扩散进入基区后的电子浓度分布;③线表示在基区的电子总浓度分布曲线;

由于发射区的多子—电子浓度最高,所以扩散进入基区后,电子浓度梯度也最大(①线),集电区多子浓度低,扩散后进入基区的电子浓度梯度也低(②线)。

当晶体管工作在放大状态时,集电结JC是反向偏置的,发射区的多子电子(也称非平衡载流子)扩散进入基区后,除极少部分和基区的空穴复合形成基极电流外,绝大部分将继续扩散,一旦到达集电结附近时,在JC反偏电场作用下,就立刻漂移到集电区,成为外电路集电极电流中的一大部分,所以,晶体三极管工作在放大区时,在集电结的边缘是不可能有电子的积累的。

图3 NPN晶体三极管放大时基区电子浓度分布曲线

从图3可以看出,晶体三极管饱和时,在基区的电子载流子的浓度梯度和放大工作时的梯度方向是一致的,因此,晶体三极管饱和工作时,虽然两个PN结都是正向偏置了,但集电极电流IC还是从集电极流向发射极,与放大工作时的方向一致。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
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N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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