三極管の動作原理
Nov 02, 2019| SChitec で安全に充電を続ける
三極管の動作原理
水晶三極管（以下、三極管）には材質によりタンタル管とシリコン管の2種類があります。 それぞれNPNとPNPの2つの構造形式がありますが、最もよく使われているのはシリコンNPNと锗PNP三極管（Nはマイナスの意味（英語でNegativeを表す）で、N型半導体とは高純度シリコンのことです。）シリコン原子の一部を置換するためにリンを添加すると、電圧刺激下で自由電子伝導が生成されます。一方、P が正 (ポジティブ) の場合、シリコンを置換するためにホウ素が添加され、伝導を促進するために多数の正孔が生成されます)。 電源の極性が異なるだけでなく、この 2 つは同じ原理で動作します。
NPN チューブの場合、2 つの N 型半導体の間に挟まれた P 型半導体で構成されます。 エミッタ領域とベース領域との間に形成されるＰＮ接合をエミッタ接合、コレクタ領域とベース領域とによって形成されるＰＮ接合をエミッタ接合と呼ぶ。 コレクタ接合の場合、3 つのリードはエミッタ e (エミッタ)、ベース b (ベース)、コレクタ c (コレクタ) と呼ばれます。
b点の電位がe点の電位よりも数ボルト高い場合、エミッタ接合は順バイアス状態となり、C点の電位がb点の電位よりも高い場合、コレクタ接合は順バイアス状態になります。逆バイアス状態であり、コレクタ電源Ｅｃがベースよりも高い。 エクストリーム電源 Eb.
三極管を製造する際には、エミッタ領域の多数キャリア濃度をベース領域のそれより大きくすることを意識し、ベース領域を薄くし、不純物含有量を厳密に制御する必要があるため、電源を入れたらすぐに安定します。オンの場合、エミッタ接合は正にバイアスされます。 エミッタ領域のほとんどのキャリア（電子）とベース領域の多数キャリア（正孔）は、エミッタ接合を介して互いに拡散しやすいのですが、前者の濃度ベースが後者よりも大きいため、エミッタ接合を流れる電流は大きくなりません。は基本的に電子の流れであり、この電子の流れをエミッタ電子流と呼びます。
ベース領域は非常に薄く、コレクタ接合の逆バイアスがあるため、ベース領域に注入された電子の大部分はコレクタ接合を通過してコレクタ領域に入り、コレクタ電流 Ic を形成し、少量だけが残ります ({ {0}}%) の電子。 ベース領域の正孔は再結合し、再結合されたベース領域の正孔はベース電源Ｅｂによって補充され、ベース電流Ｉｂｏが形成される。 電流連続性の原理によれば、次のようになります。
つまり=Ib+Ic
つまり、ベースに小さな Ib を追加することで、コレクタでより大きな Ic を得ることができます。 これを電流増幅と呼び、Ic と Ib は次のような一定の比例関係を維持します。
11=Ic/Ib
ここで: 1-- は DC 増幅と呼ばれます。
コレクタ電流の変化量ΔIcとベース電流の変化量ΔIbの比は、
= △Ic/△Ib
式中の－を交流電流増幅率といいます。 低周波では１と１の値に大きな差がないため、便宜的に両者を厳密に区別せず、数十から百数十程度の値となる場合がある。
11=Ic/Ie (Ic と Ie は DC パスの電流)
式で: 1 は DC 増幅とも呼ばれ、一般にベース接地構成の増幅回路で使用され、エミッタ電流とコレクタ電流の関係を表します。
=△Ic/△Ie
式中の はACベース接地電流増幅率です。 同様に、小さな信号を入力する場合、 と 1 はあまり変わりません。
現在の関係を表す 2 つの倍率については、次の関係があります。
三極管の電流増幅は、実際には、ベース電流の小さな変化を使用して、コレクタ電流の大きな変化を制御します。
三極管は電流増幅部品の一種ですが、実際の使用では三極管の電流増幅を抵抗により電圧増幅に変換することが多いです。