三极管导电机理是什么？三极管放大原理详述

在这篇文章中，小编将对三极管的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、三极管导电机理

要解释三极管导电机理，必须弄明白其基本结构和电子走向。如图所示，NPN三极管的基极是一段很窄的P型半导体，两端是由N型半导体组成的发射极和集电极。这两个电极的名字也是相当形象的，发射极发射电子，集电极收集电子。

基极和发射极之间施加的是正向偏置电压，其目的是使发射极中的电子在电场的作用下漂移到基极。这些电子到达基极后，部分电子与空穴复合形成电流IB，因为基极窄，所以复合的只是很小一部分，IB也就很小。又因为集电极和基极之间施加的是反向偏置，所以达到基极的大部分电子会在这一电场作用下漂移到集电极形成IC。

在书中，IC和IB之间的关系是IC=βIB，现在假设β=99，就可以理解成发射极发射100个电子，有1个电子与空穴复合形成IB，有99个电子到达集电极形成IC，这个效果就像是IB被放大了99倍。因为在两个过程中的电子漂移方向是一致的，所以从发射极流出的IE=IC+IB，因为IB的电流很小，所以有IE=αIC（α≈1）。

综上所述，如果把这个过程看作一个黑盒的话，就可以简单看成是发射极发射电子，集电极收集电子。

VCE=VCB+VBE，可以用VBE衡量发射电子的能力，用VCB衡量吸收电子的能力，具体表现如下图所示。

在VCE相同的情况下，VBE大的三极管发射电子的能力更强，形成的电流更大；在VBE一定的情况下，电流会随着VCE的增加（也就是吸收电子能力）而增加，但是当VCE到达一定值后，电流出现饱和，其原因就是发射电子的能力是有限的，发射的电子几乎全部在集电极被收集，电流无法继续增大。

简单来说，VBE决定了电流的上限，VCE尽可能地发挥上限。

二、三极管放大原理详述

关于三极管的原理，前人之述备矣，本文只强调一点：三极管是电流型放大器件，放大基极电流。

放大是对模拟信号最基本的处理，在实验和生产过程中，从传感器获得的电信号都很微弱，只有经过放大后才能作进一步的处理，或者使之具有足够的能量来推动执行机构。三极管是放大电路的核心元件，它能够控制能量的转换，将输入的微小信号变化进行放大输出。

三极管的工作过程中有三种状态，截止、放大和饱和。当三极管处于截止和饱和状态下，三极管当作开关器件使用，当三极管处于放大状态下可以对波形进行放大。此时可以用水管来类比三极管的电流放大原理。

左边的细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大，就可以允许较大红色的水流流过这个阀门。当蓝色的水流越大，也就使大管中红色的水流更大。三极管的原理也和这个一样，放大倍数为100时，当基极电流Ib为x时，那么集电极电流Ic就是100x。这个100被称为β，以下是动图演示。

结合此图也不难理解截止区和饱和区。水管直径是有限的，即便阀门全开，水流也不会增大了，就是饱和区。

如果输入的水流太小，基极与发射极的电压差太小，连阀门都推不开，就是截止区。

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