雙極型晶體管的工作原理


雙極型晶體管,全稱雙極性結型晶體管(bipolar junction transistor, BJT),其工作原理主要基于載流子在PN結處的擴散作用和漂移運動。這種晶體管由三部分摻雜程度不同的半導體制成,具有三個終端,包括發(fā)射極、基極和集電極。雙極型晶體管工作時涉及電子和空穴兩種載流子的流動,因此被稱為雙極性的。
在沒有輸入信號時,發(fā)射極和基極之間的電勢差為零,集電極和發(fā)射極之間的電勢差也為零,此時雙極型晶體管處于截止狀態(tài),沒有電流通過。
當在基極和發(fā)射極之間加上一個正電壓時,基極和發(fā)射極之間的電勢差增加,使得發(fā)射極和基極之間的電流增加。此時,發(fā)射極和基極之間的電流會引起集電極和發(fā)射極之間的電流增加,從而實現(xiàn)電流的放大。
如果在基極和發(fā)射極之間加上一個負電壓,基極和發(fā)射極之間的電勢差會減小,導致發(fā)射極和基極之間的電流減小。相應地,集電極和發(fā)射極之間的電流也會減小,從而實現(xiàn)電流的控制。
當基極和發(fā)射極之間的電勢差達到一定的值時,雙極型晶體管會進入飽和狀態(tài)。此時,集電極和發(fā)射極之間的電流已經達到最大值,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,并具有較好的功率控制、高速工作以及耐久能力。因此,它常被用來構成放大器電路,或驅動揚聲器、電動機等設備,并廣泛應用于航空航天工程、醫(yī)療器械和機器人等應用產品中。
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責任編輯:Pan
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