汽车电工电子技术：电流分配和放大原理

三极管具有电流放大作用，如果在基极B 输入一个较小的电流 IB，那么将在集电极C（或发射极E）输出一个较大的电流 IC（或 IE）。我们可以用一个实验来说明三极管的电流放大作用，实验电路如图6-9 所示。

在图6-9 电路中，实验用三极管为NPN 型管，以发射极为公共端将三极管接成基极电路和集电极电路两个电路，即共发射极接法，使三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置，且使UCC＞UB，只有这样才能使三极管具有放大作用。调节基极电路中的可调电阻，可改变基极电阻 RB从而改变基极电流 IB，集电极电流 IC和发射极电流 IE随之改变，各个电流的方向已在图中标明。

图6-9　三极管电流放大实验电路

将三极管看成是一个广义节点时，流出该节点的发射极电流IE与流入该节点的基极电流IB、集电极电流IC之间符合基尔霍夫电流定律，即

当发射结正向偏置，集电结反向偏置时，三极管的基极电流远小于发射极和集电极的电流，即三极管具有电流放大作用，有：

且集电极电流与基极电流的比值在一定范围内近似一个常数，即(www.xing528.com)

式中为静态电流放大系数。

电流放大作用也表现在基极电流的微小变化可以引起集电极电流很大的变化上，集电极电流的变化量ΔIC与基极电流变化量的比值在一定范围内近似一个常数，即

式中β 为动态电流放大系数。

基极电路开路，即 IB=0 时，IC≈0，此时的集电极电流称为穿透电流，用符号 ICEO表示。

三极管的电流放大作用实际上是内部条件与外部条件相结合的结果。NPN 型三极管的内部条件是基区很薄且掺入的杂质很少，空穴（多数载流子）数目很少；发射区、集电区较厚且掺入的杂质很多，自由电子（多数载流子）的数目很多。发射结在外部条件的作用下处于正向偏置时，外电场使发射区的大量自由电子扩散到基区、基区的少数空穴扩散到发射区，形成很大的发射极电流。发射区的自由电子扩散到基区后，一方面与基区中较少的空穴复合形成很小的基极电流，另一方面大部分的电子越过基区继续向集电结附近扩散。集电结在外部条件作用下处于反向偏置时，外电场收集扩散到集电结附近的自由电子而形成很大的集电极电流。