双极型晶体管详解:结构、工作原理与应用

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"该资源是一份关于双极型晶体管及其基本放大电路的讲义,内容涵盖双极型晶体管的结构、工作原理、伏安特性曲线、主要参数、电路模型以及三种连接方式。讲义还涉及了共集电极、共发射极、共基极放大电路以及组合单元放大电路的分析和应用。" 在电子技术中,双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT)是一种核心元件,由两个PN结构成,分为NPN型和PNP型,由硅或锗材料制成。三极管具有三个区域:发射区、基区和集电区,其中发射区的掺杂浓度最高,基区最薄且掺杂浓度最低,集电区面积最大。发射区和基区之间的接触形成发射结,基区和集电区之间形成集电结。每个区域对应一个电极:发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。 双极型晶体管的工作原理基于载流子(电子和空穴)在电场作用下的移动。发射区向基区发射电子,基区很薄,使得大部分电子能穿过基区到达集电区,形成集电极电流。同时,基区也有一些少数载流子(对于NPN型是空穴)向发射区移动,形成发射极电流。基极电流对集电极电流有控制作用,因此晶体管被视为电流控制型器件。 晶体管有三种基本的连接方式:共基极、共发射极和共集电极(也称为射极跟随器)。在共基极电路中,基极是公共端,信号从发射极输入,从集电极输出;共发射极电路中,发射极是公共端,输入信号加在基极,输出信号从集电极获取;而共集电极电路中,集电极是公共端,输入信号加在基极,输出信号从发射极取出。每种连接方式都有其特定的应用场景和放大特性,例如共集电极电路具有电压跟随特性,而共发射极电路常用于电压放大。 讲义还涵盖了放大电路的一些基本概念,如放大电路的性能指标、图解分析法、微变等效模型以及如何通过分压方式稳定静态工作点,这些都是理解晶体管放大作用和设计放大电路的基础。此外,共基极和共集电极放大电路以及组合单元放大电路的讨论,进一步丰富了读者对晶体管放大电路设计和应用的理解。