【E問E答】集電結(jié)反偏不是截止?fàn)顟B(tài)嗎，三極管怎么還能放大？

　　見過多次這樣的問題了，基本上都是問：放大時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。但是，集電結(jié)反偏，這不是截止?fàn)顟B(tài)嗎，三極管怎么還能放大?翻了幾本書，確實(shí)，書上都沒有仔細(xì)介紹反偏、截止的工作過程。下面，簡(jiǎn)單說說這個(gè)問題。

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　　PN 結(jié)正偏時(shí)，P 區(qū)里面較多的正電荷(空穴)，會(huì)擴(kuò)散到 N 區(qū)，和 N 區(qū)大量的負(fù)電荷(自由電子)復(fù)合。

　　當(dāng)然，N 區(qū)電子，也會(huì)向 P 區(qū)擴(kuò)散，在 P 區(qū)和空穴復(fù)合。

　　外接電源的方向，正好為這種擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)提供支持，并源源不斷的補(bǔ)充這些復(fù)合掉的載流子。

　　這就是 PN 結(jié)的正向?qū)?。正向電流，就是由多?shù)載流子“擴(kuò)散”形成的。

　　此時(shí)，PN 結(jié)里面，同時(shí)還有一個(gè)相反的作用，即少數(shù)載流子的“漂移”。

　　因?yàn)樯贁?shù)載流子的密度很小，電源的方向和這個(gè)漂移電流，還是相反的，所以，漂移電流極小，也就忽略不計(jì)了。

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　　PN 結(jié)反偏時(shí)，PN 結(jié)里面的載流子同樣有“擴(kuò)散”和“漂移”兩種運(yùn)動(dòng)。

　　但是，此時(shí)，外接的電源，它所提供的能量，是支持“漂移”的。

　　因?yàn)樯贁?shù)載流子的密度小，這個(gè)漂移電流，雖然得到電源的供給，電流仍然很小。

　　因?yàn)檩^小，可以忽略不計(jì)，而稱為 PN 結(jié)此時(shí)是截止?fàn)顟B(tài)。

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　　書上的毛病，就出在這兒。

　　講解反偏的時(shí)候，各本書，都是不厭其煩的強(qiáng)調(diào)：少數(shù)載流子導(dǎo)電、反向電流很小、忽略、截止、單向?qū)щ娦浴?..。

　　這就誤導(dǎo)了大量的學(xué)生，學(xué)生的印象中，就記住了：反偏不導(dǎo)電。

　　其實(shí)，當(dāng) PN 結(jié)反偏的時(shí)候，如果有大量的少數(shù)載流子，漂移所形成的反向電流，也是會(huì)很強(qiáng)的。

　　三極管的放大狀態(tài)，就是利用了這個(gè)原理。

　　忽略了反向電流，就講不清楚如何放大了。

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　　下面再簡(jiǎn)述一下三極管的放大過程。

　　對(duì)于 NPN 型的三極管，通常可認(rèn)為發(fā)射極接地，基極的電壓，應(yīng)設(shè)為 0.7V。

　　此時(shí)，發(fā)射結(jié)就是正偏，電流 Ib 由基極流向發(fā)射極。

　　這個(gè)基極電流，主要是由發(fā)射區(qū)(N型，自由電子極多)向基區(qū)發(fā)出的電子構(gòu)成的。

　　大量的電子到了基區(qū)(P型，但是空穴濃度不高)，會(huì)怎么樣呢?

　　它們，只有很少的，與空穴復(fù)合，成了 Ib;

　　其它的，就在基區(qū)中游蕩，成了大量的少數(shù)載流子 !

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　　放大狀態(tài)時(shí)，集電結(jié)反偏。

　　反偏時(shí)，應(yīng)該由少數(shù)載流子導(dǎo)電，而此時(shí)，基區(qū)里面，恰好有大量的少數(shù)載流子。

　　那么，反偏的集電結(jié)，會(huì)出現(xiàn)很大的電流 Ic，就一點(diǎn)也不奇怪了。

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　　由于三極管制作工藝的特點(diǎn)，基區(qū)復(fù)合的電流 Ib，和集電極反偏的電流 Ic，存在一個(gè)比例關(guān)系，即：

　　Ic = /β1 * Ib /β 是β 上面加一橫。

　　其中 /β 為直流電流放大倍數(shù)，/β = Ic / Ib

　　另外還有，交流電流放大倍數(shù)：β= △Ic / △Ib

　　兩者的數(shù)值相近，可以互相代用。

　　公式還有：

　　Ie = Ib + Ic = (1 + β) Ib

　　Uce = Ec - Rc * Ic

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