元件和基本電路：晶體管

描述

P4.1.5.1 研究晶體管結的二極管特性

P4.1.5.2 記錄晶體管的特性

P4.1.5.3 記錄場效應晶體管的特性

P4.1.5.4 使用 CASSY 記錄晶體管的特性

P4.1.5.5 使用 CASSY 記錄場效應晶體管的特性

晶體管是電子電路技術中最重要的半導體元件之一。我們區分雙極性晶體管和場效應晶體管，前者中電子和空穴都參與導電，而後者中電流僅由一種類型的載流子攜帶。雙極性晶體管的電極稱為發射極、基極和集電極。晶體管由總共三層 n 型和 p 型導電層組成，順序為 npn 或 pnp。位於中間的基極層非常薄，以至於一個結處的載流子可以穿越到另一個結處。在場效應晶體管中，通過使用電場改變導電通道的導電性，而不需施加功率。產生此電場的元件稱為閘極。場效應晶體管的輸入電極稱為源極，輸出電極稱為漏極。

實驗 P4.1.5.1 探討雙極性晶體管的原理並將其與二極管進行比較。此處，明確研究 npn 和 pnp 晶體管之間的區別。

實驗 P4.1.5.2 和 P4.1.5.4 根據特性曲線檢查 npn 晶體管的特性。該實驗測量了輸入特性，即基極電流I_B作為基極-發射極電壓 U_BE的函數，輸出特性，即在恆定基極電流I_B下集電極電流I_C作為集電極-發射極電壓 U_CE 的函數，並且集電極電流 I_C作為恆定集電極-發射極電壓 U_CE下基極電流 I_B的函數。

在實驗 P4.1.5.3 和 P4.1.5.5 中，記錄並繪製場效應晶體管的特性，即在恆定閘極電壓U_G下漏極電流I_D作為漏源電壓U_DS的函數。