二极管晶体管工作原理
二极管和晶体管都是现代电子学领域中不可或缺的元器件。
它们拥有
广泛的应用,从计算机到电子设备都需要用到。
而二极管和晶体管的工作原理,是电子学门学习的基础内容。
本文将
围绕“二极管晶体管工作原理”展开阐述。
一、二极管工作原理
二极管是一种电子器件,能够控制电流流动的方向。
二极管由两个简
单的材料组成,即硅(Si)和锗(Ge)。
其中,硅素材比较常见。
当二极管在正向电压下,即在P型区施加正电位,N型区施加负电位时,P型区的空洞会向N型区的电子扩散,同时电子也会从N型区不停地向
P型区扩散。
这种扩散导致了带电粒子的流动,成为电流流动。
二极管的正向电压下,电流能够顺畅流动,是一个好导体。
反之,如
果二极管施加反向电压时,就会发生反向击穿效应,阻止了电流流动。
因此,二极管可以在电路中起到整流、削峰、保护等作用。
二、晶体管工作原理
晶体管是一种半导体器件,功能类似二极管,但是更加复杂。
它的基
本构造是由三个区域组成,分别是Emmier-Base-Collector,将会在下面分别阐述。
1.发射结区域
发射结区域连接基极和发射极,有两种区域,分别是P型区和N型区,NPN晶体管的发射结区域是N型区,PNP晶体管的发射结区域是P型区。
2.基极区域
基极是晶体管的控制电极,连接发射结区域和集电结区域,通常为狭
窄的P型区域。
3.集电结区域
集电结区域连接收集极和基极,通常是较大的N型区域。
晶体管的工作原理比二极管更复杂,整个工作过程可以分为三个区域:
1.切断区
在没有任何外电压作用时,收集结与发射结之间会形成一个基本断开
的状态。
在这种状态下,晶体管完全不会传导电流。
2.放大区
在正向偏压作用下,也就是基极电压高于发射极电压时,就会有一定
量的电子从发射极进入集电结区,就像套在流程管上的气阀一样。
这时,晶体管处于工作状态,就能起到放大电流的作用。
3.饱和区
在反向偏压作用下,当基极电压降低到一定值时,晶体管就进入饱和
状态。
在这种状态下,晶体管的发射结区域能够接受足够的电流,以
致于晶体管的集电极上的电信号能够完全被控制。
总结:
如此看来,二极管和晶体管都是半导体器件的一种,但是晶体管相较于二极管更加复杂,功能也更加多样。
理解二极管和晶体管的基本工作原理,有利于我们更好地理解电路的基本概念和设计方法。