集电极英文解释翻译、集电极的近义词、反义词、例句
英语翻译:
collector
【化】 collector
相关词条:
1.collectorelectrode 2.collectorelectrode 3.collectingelectrode 4.collectinganode
分词翻译:
集的英语翻译:
collect; collection; gather; volume
【电】 set
电极的英语翻译:
electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore
专业解析
集电极(Collector)是双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor, BJT)的三个核心电极之一,对应英文术语为"collector"。其物理本质是半导体器件中负责收集载流子的区域,在NPN型晶体管中由N型半导体材料构成,在PNP型晶体管中则由P型半导体材料构成。
从功能机制分析,集电极在工作时承受最高反向电压,主要负责收集从发射极注入并经基区扩散过来的多数载流子。这一过程形成的集电极电流(I_C)与基极电流(I_B)构成β倍的放大关系,即:
$$
I_C = βI_B
$$
该公式揭示了晶体管电流放大原理的核心机制。
在电路符号表示方面,根据IEEE标准315-1975的规范,集电极在电路图中通过特定标识与发射极、基极区分,其符号方向与晶体管类型(NPN/PNP)直接相关。实际应用中,集电极的配置方式直接影响放大电路的组态形式,常见有共发射极、共基极和共集电极三种拓扑结构,其中共发射极配置因同时具备电压和电流放大能力而被广泛应用。
参考文献:
清华大学《微电子器件与集成电路》第三版
IEEE标准文档IEEE 315-1975
美国电子工业协会《半导体器件命名规范》
德州仪器《晶体管电路设计手册》
网络扩展解释
集电极是双极型晶体管(BJT)的三个电极之一(另两个为发射极和基极),在晶体管中承担收集电荷载流子的核心功能。以下是详细解释:
1.物理结构
- 位于晶体管的最外层,与发射极相对。以NPN型晶体管为例,结构为N型(发射极)-P型(基极)-N型(集电极);PNP型则相反。
- 掺杂浓度低:集电极的掺杂浓度低于发射极,但面积较大,便于散热和承受高电压。
2.工作原理
- 载流子收集:在放大状态下,发射极向基极注入载流子(如NPN中的电子),基极仅允许少部分载流子复合,大部分被集电结电场“收集”形成集电极电流(Ic)。
- 电流控制:Ic由基极电流(Ib)控制,满足公式:
$$
I_c = beta I_b
$$
其中β为电流放大系数(通常20-200)。
3.工作模式
- 放大区:集电结反偏,Ic与Ib成比例,用于信号放大。
- 饱和区:集电结正偏,Ic不再受控于Ib,晶体管呈现低阻抗。
- 截止区:Ib=0,Ic接近零,晶体管关闭。
4.电路应用
- 输出端:在共发射极放大电路中,集电极通过负载电阻连接电源,输出放大后的信号。
- 功率处理:因需承受较高电压和电流,集电极常设计为散热片连接点。
5.注意事项
- 不可互换:发射极与集电极因结构不对称(掺杂浓度、几何尺寸不同)不可调换使用。
- 击穿电压:需确保集电极-发射极电压(Vce)不超过最大额定值(如40V),否则可能击穿。
通过理解集电极的物理特性和电学行为,可更有效地设计晶体管放大电路、开关电路等电子系统。
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