本帖最后由 liumangyang 于 2019-7-16 08:18 编辑
本人工科,电学相关专业,普通电子工程师一枚。从大学学习模拟电路开始,就一直没有能理解理顺NPN/PNP型晶体管的基级电流究竟对于管子的整体工作意味着什么,基极电流Ib是怎样控制集电极电流Ic的。归纳起来有两个问题:1:集电极电流是怎么样反向通过集电极PN结的,2:基极电流Ib是怎么样去影响并控制集电极电流的。工作数年后,翻看了N本模拟电路书,查找了N次网络,询问过N个经验丰富的电工和数个刚刚毕业的面试者,没有一次能够明白说明NPN/PNP型晶体管的基级电流究竟是怎么样去影响管子以达到控制集电极电流Ic的,网上和我一样有疑问的电工不在少数。大多数书籍都只是泛泛地说了射极电流中的电子会有一部分扩散到基极,并维持一个比例,也就是β,直接过渡到结论Ic = βIb。集电极PN结明明是反向偏置的,为什么电流能从集电极(N端)通过基极(P端)到达发射极的
问题 为了更好的说明三极管工作的整个工作过程,我先抛出来三个问题: 1:我们都知道PN结有单向导电性,三极管的结构如下图,那三极管共射接法的时候为什么电流可以反向通过极电PN结。 2:基极电流Ib是怎么样去影响并控制集电极电流的,大多数书籍都只是泛泛地说了射极电流中的电子会有一部分扩散到基极,并维持一个比例,也就是β,直接过渡到结论Ic = βIb。然后用类似于下图的比喻性质去解释。对于应用层面来说确实没有问题,这样使用三极管的产品随处可见,包括我曾经的很多电路。但是工作多年后,渐渐会发现,凡事都有一个原因。那么三极管为什么会有这样的效果呢?从微观角度上怎么解释Ib控制Ic呢?这个过程是怎么样的。为什么有这个疑问的原因是拿场效应管MOSFET来说明的话,很多模拟电路书籍和资料都非常详细、清晰的了描述了栅极电压是怎样控制漏源之间的导电沟道的。但是到了三极管这里就一直被含糊其词过去了。
感谢各位的指引和解答,这几天网上搜罗了一番,问题总算有了一个清晰的解答,而不是那种类比性质的比喻了。我做成了一个简单的文档与大家一起探讨一下。
@whtwhtw @西门看雪 @叶春勇 @戈卫东 @刘志伟
还有一个比较大的疑问想寻求大家帮助,不一定要公式推导,哪怕思路和原理性的解释也行。因为我实在无法把这个公式和Iceo、Icbo的定义联系起来。问题如下:
很多模拟电路书上(包括童诗白版本)都直接将Iceo = (1 + β)Icbo,都是直接
给出的公式。但是我们仔细看看Iceo 定义和Icbo 的定义:
Iceo:是指在基极B 开路,集电极C 发射极E 两极在规定电压时之间的漏电流。也就
是器件手册上的Iceo
Icbo:是指的发射极开路时集电极、基极之间的反向电流值
从定义上我一直不明白怎么能得到上面的公式结论?这个疑问至今仍然没有找到合
适的解释。我也尝试找过很多资料,但目前仍未得解。而且我也认为这个关系是应
该关联影响放大倍数β 的真正原因。
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@whtwhtw :这个我网上看过,比模拟电路书籍上好很多。但是有很多一部分也是采用形象比喻的方式,我自己搜集整理了一个简单的文档,供大家参看讨论
见回复:https://bbs.21ic.com/icview-2833732-1-1.html