常用电子器件之晶体三极管

一.晶体管的结构和符号

图示的是一个中功率的三极管，按照功率来分类的话可以分成小，中，大功率三种类型的三极管，一般中功率和大功率三级管上我们都会注意到有一个孔在上边，就是为了便于安装散热器的（半导体器件嘛，温度对于管子的特性影响很大）。

晶体管有三个极，三个区，两个PN结。
对于发射区来说，掺杂的磷元素非常多，多数载流子数量很高。对于基区来讲，掺杂的硼元素很少，多数载流子数量很低，而且做得非常薄。而对于极电区来说，面积做的非常大。晶体三极管分为NPN型管和PNP型管。
二.晶体管的放大原理
首先要满足发射结正偏，集电结反偏的条件才可以实现三极管的放大原理。具体PN结内部的运动是这样的，当给发射结外加正向开启电压之后，由于发射极多数载流子浓度很高，因此就会有多数的电子经过扩散运动涌入到基区，由于基区的多数载流子是空穴，这些电子到了基区之后就会和空穴进行复合，但是从集电区经过扩散运动到达基区的自由电子和基区的空穴复合的数量并不多（因为基区做的非常薄，空穴的数量相对于自由电子来说很少），没有复合的自由电子会继续向前运动到达集电结，但是由于集电结外加的是反向电压，这就进一步的导致了扩散到基区的电子最终漂移到集电区。
经过这样的运动之后就会得到三个电流，就是我们经常说的Ib,Ic，Ie。其中Ie是由于发射结外加正向电压形成的电子流，Ib是这束电子流经过基区时和空穴复合而产生的电流，Ic是发射的这束电子流经过基区没有被复合的电子而产生的电流。
在经过这样的电子运动之后可以很简单的得到如下图所示的电流分配关系：

三.在共射极的情况下晶体管的输入特性和输出特性。
1.输入特性：指的是在CE之间电压不变的情况下，基极电流和BE之间所加电压的关系。

从输入特性上我们可以看出来。当CE之间的电压为0的时候，输入特性的曲线和PN结的伏安特性曲线没什么区别，要来解释这条曲线形成的原因很简单，当CE之间电压为0的时候，就相当于将集电极和发射极短路，也就相当于两个PN结并联，因此会得到类似于PN结伏安特性的曲线。
第二条曲线表明，当CE之间的电压增加之后，曲线向右移动，也就是想要得到和CE=0情况下相同的基极电流就需要更大的BE电压。解释这条曲线形成的原因是：当CE之间电压增大的时候，集电极肯定会收集更多的自由电子，从外部看我们想要基极电流保持不变（发射区发射的自由电子经过基区复合的数量不变）就必须让发射区发射更多的自由电子，因此BE之间电压就需要增大。
第三条曲线表明，当CE之间的电压不断进行增大的时候，集电极收集电子的能力就会越来越强，但是发射极发射电子的能力是有限的，因此就会产生这样一条曲线。
2.输出特性：在基极电流不变的情况下，集电极电流和CE之间电压的关系

形成这样曲线的原因如下：当CE之间电压增大的时候，集电极收集电子的能力会突然增强（曲线中Ic变化的最明显部分）当CE之间电压继续增大，收集能力趋近于饱和，Ic基本不在变化。
四.晶体管工作的三个区域

晶体管工作在放大状态的时候，输出回路的电流Ic仅仅决定于输入回路的电流Ib，即可以将输出回路等效为电流Ib控制的电流源Ic。
五.温度对于晶体管特性的影响。

这里温度对于三极管的影响原理和二极管是相同的，在上一篇文章中我们有过详细的介绍，这里就不在赘述。