新方法講解三極管工作原理

從圖中可以看出，只要柵極的結構尺寸確定，那么截流比例就確定，也就是Ic與Ib的比值確定。所以，只要管子的內部結構確定，的值就確定，這個(gè)比值就固定不變。

由此可知，電流放大倍數的β值主要與柵極的疏密度有關(guān)。柵極越密則截流比例越大，相應的β值越低，柵極越疏則截流比例越小，相應的β值越高。

其實(shí)晶體三極管的電流放大關(guān)系與電子三極管類(lèi)似。晶體三極管的基極就相當于電子三極管的柵極，基區就相當于柵網(wǎng)，只不過(guò)晶體管的這個(gè)柵網(wǎng)是動(dòng)態(tài)的是不可見(jiàn)的。放大狀態(tài)下，貫穿整個(gè)管子的電子流在通過(guò)基區時(shí)，基區與電子管的柵網(wǎng)作用相類(lèi)似，會(huì )對電子流進(jìn)行截流。如果基區做得薄，摻雜度低，基區的空穴數就會(huì )少，那么空穴對電子的截流量就小，這就相當于電子管的柵網(wǎng)比較疏一樣。反之截流量就會(huì )大。很明顯只要晶體管三極管的內部結構確定，這個(gè)截流比也就確定。所以，為了獲大較大的電流放大倍數，使β值足夠高，在制作三極管時(shí)往往要把基區做得很薄，而且其摻雜度也要控制得很低。

與電子管不同的是，晶體管的截流主要是靠分布在基區的帶正電的“空穴”對貫穿的電子流中帶負電的“電子”中和來(lái)實(shí)現。所以，截流的效果主要取決于基區空穴的數量。而且，這個(gè)過(guò)程是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，“空穴”不斷地與“電子”中和，同時(shí)“空穴”又不斷地會(huì )在外部電源作用下得到補充。在這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程中，空穴的等效總數量是不變的?；鶇^空穴的總數量主要取決于摻“雜”度以及基區的厚薄，只要晶體管結構確定，基區空穴的總定額就確定，其相應的動(dòng)態(tài)總量就確定。這樣，截流比就確定，晶體管的電流放大倍數的值就是定值。這就是為什么放大狀態(tài)下，三極管的電流Ic與Ib之間會(huì )有一個(gè)固定的比例關(guān)系的原因。

6、對于截止狀態(tài)的解釋?zhuān)?/p>

比例關(guān)系說(shuō)明，放大狀態(tài)下電流Ic按一個(gè)固定的比例受控于電流Ib，這個(gè)固定的控制比例主要取決于晶體管的內部結構。

對于Ib等于0的截止狀態(tài)，問(wèn)題更為簡(jiǎn)單。當Ib等于0時(shí)，說(shuō)明外部電壓Ube太小，沒(méi)有達到發(fā)射結的門(mén)電壓值，發(fā)射區沒(méi)有載流子“電子”向基區的發(fā)射注入，所以，此時(shí)既不會(huì )有電流Ib，也更不可能有電流Ic。另外，從純數學(xué)的電流放大公式更容易推出結論，Ic=βIb，Ib為0，很顯然Ic也為0。

三、新講法需要注意的問(wèn)題：

以上，我們用了一種新的切入角度，對三極管的原理在講解方法上進(jìn)行了探討。特別是對晶體三極管放大狀態(tài)下，集電結為什么會(huì )反向導電形成集電極電流做了重點(diǎn)討論，同時(shí)，對三極管的電流放大倍數為什么是定值也做了深入分析。這種講解方法的關(guān)鍵，在于強調二極管與三極管在原理上的聯(lián)系。

其實(shí)，從二極管PN的反向截止特性曲線(xiàn)上很容易看出，只要將這個(gè)特性曲線(xiàn)轉過(guò)180度，如圖F所示，它的情形與三極管的輸出特性非常相似，三極管輸出特性如圖G所示。這說(shuō)明了二極管與三極管在原理上存在著(zhù)很必然的聯(lián)系。所以，在講解方法上選擇這樣的切入點(diǎn)，從PN結的偏狀態(tài)入手講三極管，就顯得非常合適。而且，這樣的講解會(huì )使問(wèn)題變得淺顯易懂生動(dòng)形象，前后內容之間自然和諧順理成章。

這種講法的不足點(diǎn)在于，從PN結的漏電流入手講起，容易造成本征漏電流與放大電流在概念上的混肴。所以，在后面講解晶體管輸入輸出特性曲線(xiàn)時(shí)，應該注意強調說(shuō)明本征載流子與摻雜載流子的性質(zhì)區別。本征載流子對電流放大沒(méi)有貢獻，本征載流子的電流對晶體管的特性影響往往是負面的，是需要克服的。晶體管電流放大作用主要靠摻雜載流子來(lái)實(shí)現。要注意在概念上進(jìn)行區別。

另外，還要注意說(shuō)明，從本質(zhì)上晶體內部有關(guān)載流子的問(wèn)題其實(shí)并不簡(jiǎn)單，它涉及到晶體的能級分析能帶結構，以及載流子移動(dòng)的勢壘分析等。所以，并不是隨便找一種或兩種具有載流子的導體或半導體就可以制成PN結，就可以制成晶體管，晶體管實(shí)際的制造工藝也并不是如此簡(jiǎn)單。這樣的講解方法主要是在不違反物理原則的前提下，試圖把問(wèn)題盡量地簡(jiǎn)化，盡量做到淺顯易懂，以便于理解與接受。這才是這種講解方法的主要意義所在。