3극관의 작동 원리는 무엇인가요?

요약: 삼극관의 전체 이름은 바이폴라 트랜지스터 및 트랜지스터라고도 알려진 반도체 삼극관입니다. 삼극관의 기능은 약한 신호를 더 큰 진폭 값으로 증폭시키는 것입니다. 비접촉식 스위치로도 사용되는 전기 신호. 삼극관의 기능을 이해한 후 삼극관의 작동 원리는 무엇입니까? 기사를 함께 살펴보시죠! 1. 삼극관의 작동 원리는 무엇입니까?

1. 이론적 원리

재료에 따라 두 가지 유형의 수정 삼극관(이하 삼극관이라고 함)이 있습니다. 게르마늄 관과 실리콘 튜브. 각 종류에는 NPN과 PNP의 두 가지 구조 형태가 있는데, 가장 일반적으로 사용되는 트랜지스터는 실리콘 NPN과 게르마늄 PNP이다. 자극을 받으면 전자가 생성되어 전기가 전도되고, p에는 붕소를 첨가하여 실리콘을 대체하는데, 이는 많은 수의 정공을 생성하여 전도를 촉진합니다. 전원 공급 장치의 극성이 다른 점을 제외하면 두 가지의 작동 원리는 동일합니다. 아래에서는 NPN 실리콘 튜브의 전류 증폭 원리만 소개합니다.

NPN 튜브의 경우 P형 반도체를 사이에 두고 두 개의 N형 반도체로 구성됩니다. 이미터 영역과 베이스 영역 사이에 형성된 PN 접합을 이미터 접합이라고 하고, 컬렉터 영역을 말합니다. 베이스 영역에 형성된 PN 접합을 컬렉터 접합이라 하고, 3개의 리드를 이미터 e(Emitter), 베이스 b(Base), 컬렉터 c(Collector)라고 합니다.

b점의 전위가 e점의 전위보다 수십 분의 1볼트 높을 때 이미터 접합은 순방향 바이어스 상태에 있고, C점의 전위가 몇 볼트 더 높을 때 b 지점의 전위보다 컬렉터 접합은 역방향 바이어스 상태에 있습니다. 전극 전원 Ec는 베이스 전원 Eb보다 높습니다.

트랜지스터를 제조할 때 의식적으로 이미터 영역의 다수 캐리어 농도를 베이스 영역의 농도보다 높게 만드는 동시에 베이스 영역을 매우 얇게 만들어 불순물 함량을 높여야 합니다. 전원을 켜면 최종적으로 이미터 접합의 순방향 바이어스로 인해 이미터 영역의 다수 캐리어(전자)와 베이스 영역의 다수 캐리어(정공)가 서로 쉽게 확산되도록 엄격하게 제어됩니다. 그러나 전자의 농도 베이스가 후자의 농도 베이스보다 크기 때문에 이미터 접합을 통과하는 전류는 기본적으로 전자 흐름이고 이 전자 흐름을 이미터 전류 전자라고 합니다.

트랜지스터의 전류 증폭 효과는 실제로 베이스 전류의 작은 변화를 이용해 콜렉터 전류의 큰 변화를 제어하는 ​​것입니다. 3극관은 전류 증폭 장치이지만 실제 사용에서는 3극관의 전류 증폭 효과가 저항기를 통해 전압 증폭 효과로 변환되는 경우가 많습니다.

2. 증폭 원리

(1) 이미터 영역은 베이스 영역으로 전자를 방출합니다.

전원 공급 장치 Ub는 저항 Rb를 통해 이미터 접합에 적용됩니다. 이미터 접합이 순방향 바이어스되고, 이미터 영역의 다수 캐리어(자유 전자)가 연속적으로 이미터 접합을 가로질러 베이스 영역으로 들어가 이미터 전류 Ie를 형성합니다. 동시에 베이스 영역의 다수 캐리어도 이미터 영역으로 확산되지만, 다수 캐리어 농도는 이미터 영역의 캐리어 농도보다 훨씬 낮기 때문에 이 전류는 무시할 수 있으므로 이미 터 접합은 주로 전자 흐름입니다.

(2) 베이스 영역에서 전자의 확산과 재결합

전자가 베이스 영역에 들어간 후 먼저 이미터 접합 근처에 집중되어 점차적으로 전자 농도 차이를 형성합니다. 이 작용으로 인해 전자 흐름은 베이스 영역에서 컬렉터 접합을 향해 확산되고 컬렉터 접합 전계에 의해 컬렉터 영역으로 끌어당겨 컬렉터 전류 Ic를 형성합니다. 또한 베이스 영역의 정공과 재결합하는 소수의 전자(베이스 영역이 매우 얇기 때문에)가 있습니다. 확산 전자 흐름과 재결합 전자 흐름의 비율이 3극관의 증폭 능력을 결정합니다.

(3) 컬렉터 영역은 전자를 수집합니다

컬렉터 접합에 인가되는 역전압이 매우 크기 때문에 이 역전압에 의해 생성된 전계력이 전자를 수집하는 것을 방지합니다. 컬렉터 영역에서 베이스 영역으로 확산되는 동시에 컬렉터 접합 근처에 확산된 전자가 컬렉터 영역으로 끌어당겨 컬렉터 주 전류 Icn을 형성합니다. 또한 컬렉터 영역의 소수 캐리어(홀)도 드리프트 동작을 생성하여 베이스 영역으로 흘러 Icbo로 표시되는 역포화 전류를 형성합니다. 그 값은 매우 작지만 온도에 매우 민감합니다.

2. 트랜지스터의 기능은 무엇입니까

1. 전류 확장

저전력 사이리스터와 고전력 트랜지스터를 결합하여 전력 사이리스터는 고전력 삼극관의 특성에 따라 최대 출력 전류가 결정됩니다. 삼극관의 전류 증폭 효과는 용량을 여러 번 확장하는 데 사용됩니다. 일반 커패시터와 마찬가지로 이 등가 커패시턴스는 플로팅할 수 있으며 긴 지연 회로의 타이밍 커패시터로 사용하기에 적합합니다.

제너 다이오드로 구성된 전압 안정화 회로는 단순성, 구성 요소 수가 적고 경제적이고 생산이 편리한 장점이 있지만, 제너 다이오드의 안정적인 전류는 일반적으로 수십 밀리암페어에 불과하므로 부하가 걸리는 곳에서만 사용할 수 있습니다. 현재 상황이 너무 크지 않습니다. 기존 제너 다이오드의 안정적인 전류 및 동적 저항 범위를 크게 확장할 수 있으며 안정성 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

2. 대체

직렬로 연결된 두 개의 삼극관은 디밍 책상 램프의 양방향 트리거 다이오드를 직접 대체할 수 있습니다. 삼극관은 약 8V의 전압 조정기 튜브를 대체할 수 있습니다. 트랜지스터는 약 30V의 전압 조정기 튜브를 대체할 수 있습니다. 위의 응용에서는 삼극관의 베이스가 사용되지 않습니다.

3. 시뮬레이션

트랜지스터로 구성된 회로는 다른 구성 요소도 시뮬레이션할 수 있습니다. 고전력 가변 저항기는 가격이 비싸고 찾기 어렵습니다. 전압 안정화 원리는 A단과 B단에 적용된 입력 전압이 상승하면 트랜지스터의 접합 B와 E 양단의 전압 강하는 기본적으로 변하지 않으므로 양단의 전압 강하는 R2를 통과하는 전류가 증가하면 트랜지스터 이미터 접합의 순방향 바이어스가 증가하고 C 전극과 E 전극 사이의 등가 저항이 감소하여 전압 강하가 감소합니다. AB 터미널이 감소합니다. R2를 조정하면 이 아날로그 전압 조정기 튜브의 전압 안정화 값을 조정할 수 있습니다.