模拟电子技术--晶体管基本放大电路总结（更新中）

1. 晶体管的结构和类型

一、结构与类型

• 三层两区三极：
  由三层杂质半导体（两层 N 型夹一层 P 型为 NPN 型，两层 P 型夹一层 N 型为 PNP 型）构成，分出发射区、基区、集电区，对应引出发射极（e）、基极（b）、集电极（c）。
  发射区掺杂浓度高，基区薄且掺杂低，集电区面积大，集电极与发射极不可互换。

• PN 结：
  发射区与基区形成发射结，集电区与基区形成集电结。

二、符号与电流方向
图形符号中发射极带箭头：NPN 型箭头向外，PNP 型箭头向里，箭头方向表示发射结正偏时电流方向。

三.分类方式
按结构：NPN 型、PNP 型；
按材料：硅管、锗管；
按工作状态：放大管、开关管；
按频率：高频管、低频管；
按功率：大 / 中 / 小功率管。

晶体管的放大作用

1. 工作状态与放大条件

• 三种状态：放大、截止、饱和（区别于二极管的导通 / 截止）。
• 放大前提：发射结正偏 + 集电结反偏，实现微弱电信号的放大。

以NPN型晶体管为例，处于放大状态的 NPN 型晶体管，内部载流子运动规律如下：（如果你嫌长不想深入了解可以查看下面的总结）

• 发射结正偏向基区注入电子：发射结加正向电压，内电场减弱，利于多数载流子扩散。因发射区掺杂浓度远高于基区，大量自由电子向基区扩散形成电子电流 IEN，基区空穴向发射区扩散形成的空穴电流 IEP 可忽略不计，发射极电流 IE 近似等于 IEN。

• 电子在基区的扩散与复合：注入基区的自由电子因浓度差向集电结方向扩散。由于基区多子空穴浓度低且很薄，多数自由电子能扩散到集电结边缘，仅少量与空穴复合形成基极复合电流 IBN。基极电源 VBB 补充基区复合消失的空穴，形成基极电流 IB，IB 基本等于 IBN。

• 集电结反向偏置，集电区收集扩散过来的自由电子：集电结反偏，外电场与内电场同向。基区扩散到集电结边沿的自由电子多数漂移到集电区，被电源正极拉走形成集电极电子电流 ICN，它是集电极电流 IC 的主要成分。同时，集电结反偏使基区少子自由电子向集电区漂移，集电区少子空穴向基区漂移，形成集电结反向饱和电流 ICBO，其受温度影响大、数值小，硅管的 ICBO 比锗管更小，实际计算常忽略。整体来看，发射区发射总电子数等于集电区收集电子数与基区复合电子数之和，对应电流关系为 IE≈IEN=ICN+IBN 。

总结如下：

1.发射结注入电子：（电子运动方向与电流方向相反）

• 正偏时发射区高浓度自由电子扩散至基区（正偏时内建电场消失），形成电子电流 IEN（主导发射极电流 IE），基区空穴电流 IEP 可忽略。

2.基区扩散与复合：

• 电子因浓度差向集电结扩散，基区薄且空穴少，仅少量电子复合形成基极电流 IB。

3.集电结收集电子：

• 反偏时电子漂移至集电区形成 ICN（IC 主要成分），少子漂移形成 ICBO（受温度影响，计算常忽略）。

电流关系：IE = ICN + IBN ≈ IC + IB（基尔霍夫电流定律）。