在电子学中,热电压是一个至关重要的概念,它指的是由于电路中两点间存在温差而产生的电位差,也被称为温度的电压当量。其数学表达式为VT=kT/q,其中k代表玻耳兹曼常数(约为1.38×10^-23J/K),T表示绝对温度(以开尔文为单位),q则是电子的电荷量(约为1.6×10^-19C)。这个公式表明,随着温度的升高,热电压也会相应增加,呈现出正的温度系数。
在三极管中,BE结电压VBE通常具有负的温度系数,这与VT形成对比。通过调整这两个电压,可以在特定温度下实现一个温度系数为零的基准电压,这对于电路设计具有重要意义。例如,在研究二极管和三极管时,热电压VT等于扩散系数Dp与迁移率μp(对于正电荷)或Dn与μn(对于负电荷)的比值,反映了载流子在半导体中的运动特性。
具体到实际温度,如在室温27摄氏度(约300K)时,热电压UT大约为26毫伏(mV)。这个电压的大小不仅与温度紧密相关,而且直接反映了半导体材料中载流子运动的难易程度,对于理解和控制电路性能具有不可忽视的作用。
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