不能忽视的晶体管特性问题

合集下载

半控型器件-晶闸管

半控型器件-晶闸管

3.门极定额
其他参数 额定结温
——在室温下,阳极直流6V时,晶闸管从断到通所需的最小门极电流。
1) 门极触发电流IGT
01
——产生IGT所需的最小门极电压 以上两个值均为下限值,应用时应适当大于这两个值,当不能超过其峰值IFGM和UFGM。且两者之积也不能超过峰值功率PGM,最好在门极平均功率PG之下。 ——器件正常工作时允许的最高PN结结温。在这个温度以下,一切特性均能保证。
试验项目: 只在AK端加正向电压EA 再在GK端加正向电压EG 断开GK端所加正向电压EG 在AK端加反向电压EA
试验结论:
导通条件:在 AK端承受正向电压,GK端也承受正向电压时, 晶闸管导通,而且晶闸管一旦导通,门极就失去了控制作用,不论门极电压是正还是负,晶闸管保持导通。所以,在实验中,我们发现,门极控制信号只需要一个脉冲即可。
晶闸管(Thyristor):晶体闸流管,可控硅整流器(Silicon Controlled Rectifier——SCR) 1956年美国贝尔实验室(Bell Lab)发明了晶闸管 1957年美国通用电气公司(GE)开发出第一只晶闸管产品 1958年商业化 开辟了电力电子技术迅速发展和广泛应用的崭新时代 20世纪80年代以来,开始被性能更好的全控型器件取代 能承受的电压和电流容量最高,工作可靠,在大容量的场合具有重要地位 晶闸管往往专指晶闸管的一种基本类型——普通晶闸管,广义上讲,晶闸管还包括其许多类型的派生器件
3) 擎住电流 IL
——晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后, 能维持导通所需的最小电流对同一晶闸管来说,通常IL约为IH的2~4倍。
4) 浪涌电流ITSM
——指由于电路异常情况引起的并使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流 。

晶体管的三种工作状态

晶体管的三种工作状态

晶体管的三种工作状态
晶体管是一种半导体器件,它在现代电子技术中扮演着非常重要的角色。

晶体
管的工作状态可以分为截止状态、饱和状态和放大状态三种。

下面我们将分别介绍这三种工作状态的特点和应用。

首先是晶体管的截止状态。

当晶体管的基极电压为零时,晶体管处于截止状态。

在这种状态下,晶体管的集电极和发射极之间不存在电流,因此晶体管不起放大作用。

截止状态的晶体管相当于一个断路,不会对电路起作用。

在数字电路中,晶体管的截止状态常用来表示逻辑“0”,在开关电路中也常用到截止状态。

其次是晶体管的饱和状态。

当晶体管的基极电压足够大,使得集电极和发射极
之间的电流达到最大值时,晶体管处于饱和状态。

在这种状态下,晶体管可以起放大作用,将输入信号放大到输出端。

饱和状态的晶体管相当于一个闭合的开关,可以对电路起放大作用。

在数字电路中,晶体管的饱和状态常用来表示逻辑“1”,
在放大电路中也常用到饱和状态。

最后是晶体管的放大状态。

在晶体管的工作过程中,当输入信号的变化使得晶
体管的集电极和发射极之间的电流发生变化时,晶体管处于放大状态。

在这种状态下,晶体管可以将小信号放大成为大信号,起放大作用。

放大状态的晶体管是现代电子设备中不可或缺的部分,它广泛应用于放大电路、振荡电路和数字电路中。

综上所述,晶体管的工作状态可以分为截止状态、饱和状态和放大状态三种。

每种状态都有其独特的特点和应用。

了解晶体管的工作状态对于理解电子技术和应用具有重要意义。

希望本文能够帮助读者更好地理解晶体管的工作原理和应用。

高频电子线路课后问答题整理

高频电子线路课后问答题整理

3.1晶体管高频小信号放大器为什么一般采用共发射极电路?因为共发射极电路既有电压增益又有电流增益,因而最为广泛采用。

3.2晶体管低频放大器与高频小信号放大器的分析方法不同?高频小信号放大器能否用特性曲线来分析,为什么?低频放大器可用图解法和解析法来分析。

图解法是利用晶体管的特性曲线求解,。

解析法多用h参数等效模型或混合π参数等效模型求解。

高频小信号放大器不能用图解法,因为晶体管在高频工作时,不能忽视管内的电容作用,而特性曲线则是在直流(或低频)状态下取得的,完全不能反映晶体管在高频时的工作状态。

它用的解析法也有两种:y参数等效模型和混合π参数等效模型。

用y参数的原因是为了计算方便;用混合π模型,则计入了在低频等效时不考虑的极间电容。

3.3为什么在高频小信号放大器中要考虑阻抗匹配问题?这是为了获得最大的功率增益。

3.4小信号放大器的主要技术指标有哪些?设计时遇到的主要问题是什么?解决办法如何?主要指标有:①增益(电压增益、功率增益);②通频带;③选择性;④工作稳定性;⑤噪声系数。

设计时主要遇到的问题:工作的稳定性和噪声。

为使放大器工作稳定,应在设计和工艺方面使放大器远离自激。

为降低噪声,可采用低噪声管,正确选择工作点与合适的电路等。

3.6说明fβ、f T、f max的物理意义。

fβ是晶体管β值随频率升高而下降到低频β0频率继续升高,β继续下降,使β下降为1时的频率即为特征频率f T,显然f T>fβ。

频率再继续升高,使晶体管的功率增益降为1时的频率,成为最高振荡频率f max,因而f max>f T。

f max仅由晶体管自身的参数所确定,与电路组态无关。

3.12为什么晶体管在高频工作时,要考虑单向化问题,而在低频工作时,则不必考虑?在高频工作时,有y re所产生的反馈作用显著,因而必须考虑消除他的影响。

低频时,则不必考虑y re的反馈作用。

3.13影响谐振放大器稳定性的因素是什么?反馈导纳的物理意义是什么?影响放大器稳定性的主要因素是反馈导纳y re。

“晶体管二极管的特性与检测”实验之实践与体会

“晶体管二极管的特性与检测”实验之实践与体会

“晶体管二极管的特性与检测”实验之实践与体会作者:冯文妍来源:《职业教育研究》2012年第04期摘要:电子技术实验有别于其他学科实验,对学生实践综合能力的要求较高,需要实验指导教师在课前精心准备,在实验中科学指导,以保证学生学以致用。

关键词:晶体管二极管的特性与检测;教学体会;学以致用中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)04-0157-02“晶体管二极管的特性与检测”是《电子技术基础》后面几个实验的基础,也是家电专业学生组装收音机、电视机的基础。

因此,教师在带电子实习时,应十分重视做好这个实验。

下面就此实验谈一些笔者的尝试和体会。

知此知彼,百战不殆知此,就是指导教师在指导实验课之前,一定要自己先动手做一遍,做到心中有数。

知彼,就是实验前,教师一定要了解学生的实习、实验基本功是否扎实。

譬如,做此实验必须熟悉万用表的使用,为此,在学生做本实验之前,我发了三种不同阻值、不同电动势的电池给学生,让他们分别测量电池的阻值和电动势。

经过观察,发现在测量电阻使用电阻档和换档的过程中,学生经常忽视电位调零这一步骤,有的还不懂读数。

在测电动势时,有的学生不假思索,随意选档。

对于前一个问题,只需实习指导教师在做实验时特别强调一下,问题就可迎刃而解。

对于后一个问题,可能是因学生尚未学过《电工仪表与测量》课程,对万用表原理和使用缺乏了解造成的。

如果在指导实验时,教师花过多时间讲解有关知识,就会偏移实验重点。

为了帮助学生尽快掌握万用表的读数方法,笔者总结了以下几个要点:(1)读数。

如果是测量电阻,那么R=(档位数×指针指数);如果是测电动势,那么U =(指针格数/满偏格数)×档位数。

(2)选档位。

对同一被测量值,往往可以用不同量程,为了使读数较精确,一般选取指针比较靠近中心位置的哪一个量程,除非有特别说明,如二极管正反电阻的测量。

依据教材内容,化解难点教材中对晶体管二极管的元件没有硬性规定。

【高一下】辽宁省抚顺市六校协作体2023—2024学年高一下5月联考语文试卷含答案

【高一下】辽宁省抚顺市六校协作体2023—2024学年高一下5月联考语文试卷含答案

【高一下】辽宁省抚顺市六校协作体2023—2024学年高一下5月联考语文试卷考生注意:1.本试卷共150分,考试时间150分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容:部编版必修下册第一、六、八单元和“古诗词诵读”。

一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读Ⅰ(本题共5小题,18分)阅读下面的文字,完成1~5题。

发明家一旦发现了一项新技术的用途,下一步就是说服社会来采用它。

仅仅有一种更大、更快、更有效的工作装置还不能保证人们会乐于接受。

无数的此类技术要么根本没有被采用。

要么在被长期抵制之后才被采用。

这方面有名的例子有:1971年美国国会拒绝考虑为发展超音速运输提供资金,全世界继续拒绝一种高效打字机的键盘设计,英国长期不愿采用电灯照明。

那么,究竟是什么促使社会去接受发明呢?让我们首先比较一下在同一个社会内对不同发明的接受能力。

结果,至少有四个因素影响着社会对发明的接受。

第一个也是最明显的因素,是与现有技术相比较的相对经济利益。

轮子虽然在现代工业社会里非常有用,但在其他一些社会里情况就并非如此。

古代墨西哥土著发明了带轮子的车子,但那是当玩具用的,而不是用于运输。

这在我们看来似乎不可思议,直到我们想起了古代墨西哥人没有可以套上他们的带轮子的车子的牲口,因此这种车子并不比搬运工有任何优势。

第二个因素是社会价值和声望,这种考虑可以不顾经济利益。

今天千百万人去买名牌牛仔裤,而这种牛仔裤的价格是同样耐穿的普通牛仔裤的两倍——因为名牌商标的社会声望的价值超过了额外的花费。

同样,日本不愿使用效率高的字母或日本自己的效率高的假名音节文字——因为与汉字体系连在一起的社会声望实在太大了。

第三个因素是是否符合既得利益。

本书同你读过的大概每一份别的打印文件一样,都是用标准打字机键盘打印出来的,这种键盘是因其上排最左面的6个字母而得名的。

虽然现在听起来令人难以置信,打字机键盘的这种安排是在1873年作为一种反工程业绩而设计出来的。

第3章习题解答

第3章习题解答

第3章习题解答习题来源:严国萍,龙占超,通信电子线路,科学出版社,2006年第一版,2009年第五次印刷,P89~P913-1. 解答晶体管低频放大器主要采用混合参数(H参数)等效模型分析方法;而晶体管高频小信号放大器主要采用形式等效电路(Y参数)以及物理模拟等效电路(混合π参数)分析方法。

分析方法的不同,本质原因在于晶体管在高频运用时,它的等效电路不仅包含着一些和频率基本没有关系的电阻,而且还包含着一些与频率有关的电容,这些电容在频率较高时的作用是不能忽略的。

高频小信号放大器不能用特性曲线来分析,这是因为特性曲线是晶体管低频运用时的工作曲线,是不随工作频率变化的;但晶体管在高频运用时,其结电容不可忽略,从而使得晶体管的特性随频率变化而变化。

因此在分析高频小信号时,不可用特性曲线来分析。

3-2. 解答r bb’含义:从晶体管内部结构可知,从基极外部引线b到内部扩散区中某一抽象点b’之间,是一段较长而又薄的N型(或P型)半导体,因掺入杂质很少,因而电导率不高,所以存在一定体积电阻,故在b-b’之间,用集总电阻r bb’表示。

r b’c含义:晶体管内部扩散区某一抽象点b’到集电极c之间的集电结电阻。

r bb’的影响:r bb’的存在,使得输入交流信号产生损失,所以r bb’的值应尽量减小,一般r bb’为15~50Ω。

r b’c的影响:因为集电结为反偏,所以r b’c较大,r b’c一般为10k~10MΩ,特别是硅管,r b’c很大,和放大器负载相比,它的作用往往可以忽略。

3-3. 解答g m是晶体管的跨导,反映晶体管的放大能力,即输入对输出的控制能力。

它和晶体管集电极静态电流(I E )大小有关。

3-4. 解答因为高频小信号放大器的负载是一个谐振回路,如果阻抗不匹配,会使输出信号幅度减小,而且会失真,为此,必须考虑阻抗匹配的问题。

3-5. 解答小信号放大器主要质量指标有:增益,通频带,选择性,工作稳定性,噪声系数这5个指标。

三极管微变等效电路

三极管微变等效电路

三极管微变等效电路晶体管电路的简单性在于晶体管输入、输出特性的非线性。

在分析输入和输出信号关系时,假如能在肯定条件下,将晶体管的特性线性化,即用线性电路元件来描述非线性特性,建立电路模型,就可以应用线性电路的分析方法来分析晶体管电路了。

晶体管可以用双口网络形式表示,如1(a)所示。

首先讨论一下在小信号作用下晶体管的输入、输出特性。

1(a) 双口网络1(b) 输入特性1(c) 输出特性1、输入端口的微变等效电路当信号很小时,输入特性在小范围内近似线性。

对输入的小沟通信号而言,晶体管b、e间相当于电阻rbe。

如图1(b)所示。

可以用rbe 来表示输入电压ΔuBE与输入电流ΔiB的关系,即(1) 对于低频小功率管,线性电阻rbe可写成(2) rbb'为基区体电阻;UT为温度电压电量,一般UT=26mV。

对于小功率三极管:(3)式有IEQ的值是由放大电路的静态工作点确定的。

因此rbe是与静态工作点有关的。

2、输出端口的微变等效电路从图1(c)所示的输出特性曲线上看,假定Q点四周的特性曲线基本上是水平的,表明晶体管集电极电流变化量ΔiC与管压降ΔuCE无关,只取决于ΔiB的大小。

因此,晶体管在线性工作范围内具有恒流源的性质,受控电流源大小为ΔiC=βΔiB,可以近似认为晶体管的输出端口的输出电阻rce=∞,在小信号工作范围内可以做开路处理。

则晶体管输出端口可简化为一受控恒流源。

综上所述,工作在放大区的晶体管在Q点四周等效电路如图2所示。

输入回路用动态电阻rbe等效,忽视uCE对iC的影响,输出回路用受控电源流用ΔiC=βΔiB等效。

2(a) 品体管双口网络2(b) 品体管微变等效电路需要指出的是,晶体管的微变等效电路只能用来分析动态,计算放大电路的动态参数,不能用于静态参数的求解;等效电路中的电压和电流方向均为参考方向,受控电流源ΔiC=βΔiB的方向由的参考方向确定,不能随便假定。

第二章例题

第二章例题

【例2-1】电路如图所示,晶体管的β=100,U BE=0.7 V,饱和管压降U CES=0.4 V;稳压管的稳定电压U Z=4V,正向导通电压U D=0.7 V,稳定电流I Z=5 mA,最大稳定电流I ZM=25 mA。

试问:(1)当u I为0 V、1.5 V、25 V时u O各为多少?(2)若R c短路,将产生什么现象?【相关知识】晶体管工作状态的判断,稳压管是否工作在稳压状态的判断以及限流电阻的作用。

【解题思路】(1)根据u I的值判断晶体管的工作状态。

(2)根据稳压管的工作状态判断u O的值。

【解题过程】(1)当u I=0时,晶体管截止;稳压管的电流在I Z和I ZM之间,故u O=U Z=4 V。

当u I=15V时,晶体管导通,基极电流假设晶体管工作在放大状态,则集电极电流由于u O>U CES=0.4 V,说明假设成立,即晶体管工作在放大状态。

值得指出的是,虽然当u I为0 V和1.5 V时u O均为4 V,但是原因不同;前者因晶体管截止、稳压管工作在稳压区,且稳定电压为4 V,使u O=4 V;后者因晶体管工作在放大区使u O=4 V,此时稳压管因电流为零而截止。

当u I=2.5 V时,晶体管导通,基极电流假设晶体管工作在放大状态,则集电极电流在正电源供电的情况下,u O不可能小于零,故假设不成立,说明晶体管工作在饱和状态。

实际上,也可以假设晶体管工作在饱和状态,求出临界饱和时的基极电流为I B=0.18 mA>I BS,说明假设成立,即晶体管工作在饱和状态。

(2)若R c短路,电源电压将加在稳压管两端,使稳压管损坏。

若稳压管烧断,则u O=V CC=12 V。

若稳压管烧成短路,则将电源短路;如果电源没有短路保护措施,则也将因输出电流过大而损坏【方法总结】(1)晶体管工作状态的判断:对于NPN型管,若u BE>U on(开启电压),则处于导通状态;若同时满足U C≥U B>U E,则处于放大状态,I C=βI B;若此时基极电流则处于饱和状态,式中I CS为集电极饱和电流,I BS是使管子临界饱和时的基极电流。

超高速mos导致驱动不工作的原因-概述说明以及解释

超高速mos导致驱动不工作的原因-概述说明以及解释

超高速mos导致驱动不工作的原因-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容应该对超高速MOS导致驱动不工作的问题进行一个简要的介绍,并提出本文主要讨论的内容。

可以参考以下示例:1.1 概述超高速MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)是一种先进的半导体器件,具有较高的速度和性能优势。

然而,在实际应用中,我们有时会遇到驱动不工作的问题,这给电子设备的正常运行带来了一定的挑战。

在本文中,我们将深入探讨超高速MOS导致驱动不工作的原因。

首先,我们将介绍超高速MOS的定义与特点,以便读者能够更好地理解后续内容。

然后,我们将列举一些常见的导致驱动不工作的原因,涵盖了硬件和软件两个方面。

通过深入研究这些原因,我们可以更好地理解超高速MOS的特性和限制,并为解决这些问题提供有益的参考和建议。

本文的目的是帮助读者更好地理解超高速MOS导致驱动不工作的原因,并在实际应用中遇到类似问题时,能够通过合理的方法进行排查和解决。

通过对这一问题的深入探讨,我们也可以为超高速MOS的进一步发展提供一定的参考和展望。

在接下来的章节中,我们将详细介绍超高速MOS的定义与特点,并分析导致驱动不工作的常见原因。

最后,我们将对全文进行总结,并展望超高速MOS驱动不工作的原因在未来的解决方向。

让我们一起深入探讨这一有趣且具有挑战性的话题。

1.2文章结构文章结构:本文将从以下几个方面来探讨超高速MOS导致驱动不工作的原因。

首先,我们将介绍超高速MOS的定义和其特点,以便读者能够更加全面地了解与理解这项技术。

接着,我们将详细讨论导致驱动不工作的常见原因,包括电压波动、温度过高、信号干扰等等。

此外,我们还将分析这些原因对驱动造成的影响,并尝试提供一些解决方案和建议。

最后,我们将综合总结文章的内容,并对超高速MOS导致驱动不工作的原因进行展望,探讨未来可能的解决方案和发展方向。

总之,通过本文的阐述,希望能够为读者提供更多关于超高速MOS 导致驱动不工作的原因的了解,并为相关领域的工程师和研究人员提供一些有益的参考和启发。

集成电路中的晶体管及寄生效应

集成电路中的晶体管及寄生效应

25
六种集成二极管的特性比较
BC短接二极管,没有寄生PN P效应, 。
26
集成齐纳二极管和次表面齐纳管
IC中,齐纳二极管一般是反向工作BC短接二极管。 次表面齐纳二极管设 法把击穿由表面引入 体内。 扩散法: 在N+发射区 内加一道P+扩散. 离子注入: P型基区扩 散N+发射区扩散后,增 加一次硼离子注入.
30
2.7 MOS集成电路中的有源寄生效应
1 场区寄生M当互连铝线跨过场氧区B、C两个扩散区时,如 果互连铝线电位足够高,可能使场区表面反型,形成寄生 沟道,使本不应连通的有源区导通,造成工作电流泄漏, 使器件电路性能变差,乃至失效。
31
场区寄生MOSFET
图2.26
10
NPN管工作于截止区 VBC(npn)<0 VEB(pnp)<0 VBE(npn)<0,VCS (npn)>0 VBC(pnp)>0

寄生PNP管截止
NPN管工作于放大区
VBE(npn)>0
VBC(npn)<0 VEB(pnp)<0 VCS (npn)>0 VBC(pnp)>0
15
2.3 集成双极晶体管的无源寄生效应
CCS1 CBE
CCS2
CCS2
2-3
由图2-3可归纳出集成NPN管的无源寄生效应包括: 寄生电阻 res(1~3Ω),rcs (加埋层,磷穿透工艺),rb 寄生电容: CD 扩散电容, CJ 势垒电容(CBE,CBC, CCS), Cpad 焊盘电容。
集成电路中的无源寄生将影响集成电路的瞬态特性。
8
IE
IB
I1 I2 I3 I S’

摩尔定律面临的挑战

摩尔定律面临的挑战
更高的碳纳米管
IBM公司的研究 人员在一个硅芯片上 放臵了1万多个碳纳 米晶体管,碳纳米晶 体管的电子比硅质设 备运行得更快。它们 也是晶体管最理想的 结构形式。这些优异 的性能将成为替代硅 晶体管的原因,同时 结合新芯片设计架构, 未来将使微型等级芯 片实现计算机创新。
后硅时代最有希望的一 种晶体管材料是石墨烯。石 墨烯可以卷成一个纳米管, 平面的石墨烯也能用作半导 体材料。石墨烯拥有独特的 物理、化学和结构特性,尤 其值得关注的是,电子可在 石墨烯结构中以1/300光速的 超高速度运行,如果用石墨 烯连接晶体管中的源极和漏 极,晶体管的开关速度可以 非常高,因此被视为制造下 一代芯片的理想材料。使用 石墨烯制造的处理器频率有 望达到1THz以上,是目前硅 芯片的100到1000倍。芯片 厂商Analog Devices首席技术 官萨姆· 福勒(Sam Fuller)表示, “我认为石墨烯前景非常 好。”
物理学家加来道雄 (Michio Kaku)是纽约 城市大学一名理论物理 学教授,2012年接受采 访时称摩尔定律在叱咤 芯片产业47年风云之久 后,正日渐走向崩溃。 这将对计算机处理进程 产生重大影响。在未来 十年左右的时间内,摩 尔定律就会崩溃,单靠 标准的硅材料技术,计 算能力无法维持快速的 指数倍增长。


不过EUV工艺拖延了这么 多年,Intel对此早就淡 定了,此前他们表示就 算没有EUV光刻工艺, 他们也懂得如何在7nm 工艺制造芯片,言外之 意就是有EUV工艺更好, 没有EUV也行的,英特尔 不差这点。 按照英特尔的路线图, 2017年就要进步到7nm 工艺,不知道在这样发 展下去硅原子的物理极 限怎么突破,要轮到新 材料出场了么?
Intel今年已经开始 量产14nm工艺,下一 代工艺将是10nm, Intel原本计划在2015年 底开始投产10nm工艺。 随着半导体工艺进入 10nm内,新一代EUV 光刻(极紫外光刻)设 备也愈加重要,这还要 看荷兰ASML公司的研 发进度了。日前该公司 公布了Q3季度财报,其 中提到他们将在2016年 10nm工艺节点上正式 启用EUV光刻工艺,首 个客户普遍认为是Intel 公司。

晶体管效应原理

晶体管效应原理

晶体管效应原理
晶体管效应是一种可以对电流进行控制的现象,它是晶体管工作的基本原理。

晶体管是一种由半导体材料制成的电子器件,它由三个区域组成:发射区、基区和集电区。

晶体管的工作可以通过输入电流或输入电压来控制。

当没有输入电压时,晶体管处于关断状态,电流无法通过晶体管。

当输入电压施加在晶体管的基区时,基区的电流会与输入电流呈正比。

这个过程被称为放大。

晶体管的另一个重要特性是能够作为开关使用。

当输入电压较低时,晶体管处于关断状态,电流无法通过。

当输入电压较高时,晶体管处于导通状态,电流可以通过。

晶体管效应的应用非常广泛。

晶体管可以用于放大电信号,例如用于放大音频信号的功放电路。

晶体管还可以用于构建逻辑门和计算机的微处理器等数字电路。

此外,晶体管也是集成电路的基本组成部分,使得电子设备可以变得更小、更快、更高效。

总的来说,晶体管效应的原理是利用输入电压或电流来控制电流的流动,从而实现放大或开关功能。

这个原理在现代电子技术中有着广泛的应用。

三极管特性曲线

三极管特性曲线

2021/10/10
32
3、特征频率fT fT是反映晶体管中两个PN结电容的影响的
参数
当输入信号的频率增高到一定值后,结电 容将起到明显的作用,使β下降,因此, fT是 指使β下降到1时输入信号的频率。
2021/10/10
33
集-射极反向截止电流ICEO
集电结反 偏有ICBO
B
ICBO进入N 区,形成 I 。 BE 2021/10/10
4
IC(mA
) 此区域中UC1E00UBAE,
集电结正偏,
3
IB>IC,UCE800.3VA 称为饱和区。
60A
2
40A
1
20A
IB=0
3 6 9 12 UCE(V)
9
IC(mA ) 4 3
2
100此A区域中 :
IB=0,IC=ICEO 80,AUBE< 死区 60电 截A 压止,区。称为 40A
UBE > 0.7V, UBC < 0,此时特性曲线表现为 近似水平的部分,而且变化均匀,它有两个 特点:
① Ic的大小受IB的控制;ΔIc>>ΔIB; ② 随着UCE的增加,曲线有些上翘。 此时 : ΔIc>>ΔIB,管子在放大区具有很强的 电流放大作用。
2021/10/10
14
结论:
在放大区,UBE> 0.7V,UBC< 0,Je正偏, Jc反偏,Ic随IB变化而变化,但与UCE的大小 基本无关。
RB
V UBE
IC mA
EC V UCE
2021/10/10
EB
实验线路
5
一、输入特性
UCE=0V
80

提高跨导gm的方法

提高跨导gm的方法

提高跨导gm的方法跨导gm可是个挺重要的东西呢,那怎么提高它呢?咱先来说说从晶体管本身的角度哈。

可以选择合适的晶体管类型哦。

就像挑水果一样,不同的晶体管就像不同的水果品种,有些天生就比较适合有高跨导。

比如说某些高性能的场效应管,它们在结构设计上就更有利于实现较高的跨导。

这就好比有些水果品种就是更甜更水一样,选对了晶体管类型就像选对了好水果,是提高跨导的一个好起点。

再讲讲偏置条件这一块。

给晶体管设置合适的偏置电流就超级关键啦。

这就像是给一个小宠物喂合适的食物量一样,多了不行,少了也不好。

如果偏置电流设置得恰到好处,晶体管就能工作在一个比较理想的状态,跨导也就容易提高啦。

要是偏置电流不对,就像给小宠物喂错了食物量,它就不能好好表现,晶体管的跨导也会受到影响。

还有哦,晶体管的尺寸也很有讲究。

把晶体管想象成一个小房子,尺寸大小就像房子的面积。

合适的尺寸能让里面的“小居民”(电子之类的)更好地活动,这样就有助于提高跨导。

如果房子太小,“小居民”挤来挤去,效率就低;房子太大,可能又不好管理,所以找到那个刚刚好的尺寸很重要呢。

电路的工作温度也不能忽视呀。

温度就像环境的气氛一样,太热或者太冷,晶体管都会觉得不舒服。

如果温度不合适,晶体管内部的物理特性会发生变化,跨导也会跟着变。

所以尽量让电路工作在合适的温度环境下,就像给晶体管创造一个舒适的小天地,这样它就能更开心地提高跨导啦。

另外,周围的电路元件搭配也很重要。

这就像交朋友一样,周围的元件要是搭配得好,就能互相帮助,让晶体管更好地发挥,提高跨导。

要是搭配得不好,就像交了坏朋友,会拖后腿的。

比如说和合适的电容、电感搭配起来,构建一个和谐的电路环境,跨导就更容易提升上去。

总之呢,提高跨导gm不是一件特别神秘的事儿,就像照顾小宠物或者打理一个小花园一样,从各个方面细心照顾,就能让它达到比较理想的状态啦。

晶体管饱和区条件

晶体管饱和区条件

晶体管饱和区条件
1. 你知道晶体管饱和区条件是什么吗?就好比一辆汽车要高速行驶,得满足一系列条件呀!比如基极电流足够大,这就像给汽车加足了油一样重要呢!
2. 晶体管饱和区条件到底有哪些呢?哎呀,这就好像一场比赛要获胜,得有各种关键因素呀!集电极和发射极之间的电压较小,这可不能忽视呀!
3. 想不想清楚了解晶体管饱和区条件呢?这不就如同想要成功登顶一座山峰,得具备很多要点嘛!发射结正偏,这是必须的呀!
4. 晶体管饱和区条件,你真的懂了吗?这就好似建造一座坚固的房子,每个环节都不能马虎呢!基极电流持续增大,这可太关键啦!
5. 还不清楚晶体管饱和区条件吗?这好比是一场精彩的演出,要有各种元素配合才行呀!集电极电流不再随基极电流增大而增大,要记住哦!
6. 晶体管饱和区条件很神秘吗?其实不然呀,就像解开一道有趣的谜题,找到关键就恍然大悟啦!基极和发射极之间的电压足够高,这就是关键之一呢!
7. 对晶体管饱和区条件感兴趣吗?这就好像探索一个神秘的宝藏,每一个条件都是线索呀!集电极电位低于基极电位,可别小看了这一点!
8. 晶体管饱和区条件,你还不赶紧弄明白?就像掌握一门神奇的技能,会带来意想不到的效果呢!发射结和集电结都处于正向偏置,这是很重要的哟!
9. 还在纠结晶体管饱和区条件吗?这跟掌握一门独特的手艺一样重要呀!基极提供足够多的载流子,这可不能少呀!
10. 总之,晶体管饱和区条件就是这些啦!就如同拼图的各个部分,组合起来才完整呀!大家可得好好记住呀!。

摩尔定律停滞-概述说明以及解释

摩尔定律停滞-概述说明以及解释

摩尔定律停滞-概述说明以及解释1.引言1.1 概述摩尔定律是指由英特尔创始人戈登·摩尔(Gordon Moore)于1965年提出的一个观察与推测。

根据这个定律,集成电路(即芯片)上的晶体管数量每隔一段时间会翻倍,而成本却趋于降低。

摩尔定律的提出对计算机科学和电子技术领域产生了深远的影响。

过去几十年来,摩尔定律的预测一直准确无误。

计算机的处理速度不断提升,存储容量更加庞大,芯片的功耗也在不断降低。

这种持续的技术进步推动了信息技术的迅猛发展,也极大地改变了我们的生活方式。

然而,近年来人们开始质疑摩尔定律是否仍然有效。

随着芯片的规模逐渐接近物理极限和工艺制约,摩尔定律停滞似乎成了一种普遍共识。

由于技术难题的增加和挑战的加剧,芯片上集成晶体管的数量已经难以继续按照摩尔定律的预测翻倍。

这种摩尔定律的停滞给计算机科学和电子技术领域带来了一系列的问题和挑战。

首先,硬件技术的进步放缓可能导致计算机性能的增长放缓,这对于依赖于大规模计算和数据分析的行业来说是一大挑战。

其次,由于摩尔定律停滞,芯片的设计和制造变得更加困难和昂贵,这可能对整个科技产业链的运作和发展造成不利影响。

面对摩尔定律停滞的现实情况,科学家和工程师们正在积极探索新的技术和理论,寻求突破传统硬件架构的瓶颈。

例如,人工智能领域的研究正在推动新型芯片和计算架构的发展,以满足对于大规模并行计算和高效能耗比的需求。

此外,量子计算、光电子技术等新兴领域也被寄予厚望,希望能够开辟新的技术前景。

总之,摩尔定律停滞给计算机科学和电子技术带来了重大的挑战和机遇。

虽然前方的道路并不容易,但我们相信科学家和工程师们将继续努力,开创新的技术突破,推动科技的进步与发展。

1.2 文章结构本文以摩尔定律停滞为主题,旨在通过对摩尔定律的定义和历史背景的介绍,以及摩尔定律停滞的原因进行分析和讨论。

文章将分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分将对整篇文章进行概述,介绍摩尔定律的重要性和本文的目的。

IGBT设备安全技术措施

IGBT设备安全技术措施

IGBT设备安全技术措施什么是IGBT设备?IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)是一种高性能的功率晶体管。

它被广泛应用于工业电力应用领域,例如电力转换器、变频器、电机控制器等。

IGBT设备通常用于高电压、高电流、高功率的电路中,能够驱动大电流和大功率电机等负载。

IGBT设备的安全问题在使用IGBT设备时,必须注意到由于其高压、高电流和高功率的特性,可能存在的安全风险。

以下是IGBT设备可能的安全问题:电气危险由于IGBT设备通常在高电压、高电流、高功率的电路中使用,如果没有正确的安装和操作,电气危险可能会导致触电、电弧等严重问题。

热危险IGBT设备在运行时会发热。

如果控制不当或没有足够的散热,可能会导致设备内部温度过高,从而导致设备故障或甚至起火。

操作错误由于IGBT设备的复杂性,可能发生操作错误,例如电路连接错误、控制信号错误、过载或过压等错误,这些错误可能会导致设备故障或电路短路。

安全隐患由于IGBT设备在高电压、高电流、高功率的电路中使用,并且通常在危险的工业环境中安装和运行,因此可能存在安全隐患,例如触电、辐射、气体泄漏等问题。

IGBT设备的安全技术措施为了保证IGBT设备的安全运行,应该采取以下安全技术措施:设计合理的电路在设计IGBT设备电路时,必须根据具体的应用需求和性能要求,选用合适的电路拓扑和元器件。

电路设计时必须考虑到安全性、可靠性和效率等方面。

严格的质量控制在生产和使用IGBT设备时,应该采取严格的质量控制措施,以确保设备的可靠性和安全性。

制造商应该对设备的设计和生产过程进行质量管理,并根据需求进行必要的测试和验证。

安全操作和维护为了确保IGBT设备的安全运行,必须从设备的操作和维护方面加以考虑。

操作人员应该接受必要的培训和指导,了解设备的特性和安全要求。

维护人员应该定期对设备进行维护和检修,特别是对于热危险问题应该引起足够的重视。

摩尔定律放缓的原因

摩尔定律放缓的原因

摩尔定律放缓的原因
好的,让我们来聊聊摩尔定律放缓的这个话题。

摩尔定律,简单来说,就是指集成电路上可以容纳的晶体管数量大约每两年翻一番,性能也会随之提升。

但近年来,这个定律似乎有点儿“跑不动”了,原因嘛,挺多面的,我给您捎带手分析一下。

首先,技术瓶颈是个大问题。

以前呢,我们通过缩小晶体管尺寸就能提升芯片性能,但现在晶体管已经小到纳米级别了,接近物理极限了。

这就好比,你原来跑步是越跑越快,但现在前面是个墙,你再快也得撞墙不是?这就是咱们常说的“物理限制”,专业点说,就是量子效应开始变得不可忽视,导致晶体管不能无限制地缩小。

其次,经济因素也得考虑。

随着工艺进步,生产更小尺寸的芯片成本越来越高,不再是简单的“投入产出比”。

以前升级芯片,成本上升不多,但现在,那可真是烧钱啊!这就让芯片制造商得好好掂量掂量,是不是值得继续追求摩尔定律。

再来说说需求变化。

以前,大家都在比谁的电脑跑得快,但现在,大家更关心的是电池续航、用户体验这些。

所以,单纯追求性能提升,不再是唯一目标。

市场需求的多样化,也让摩尔定律的步伐放缓了。

最后,还有个创新模式转变的问题。

以前,我们都是硬件驱动,但现在,软件优化、算法改进、系统级创新等软实力越来越重要。

这就好比,原来我们是在比谁的马跑得快,现在是在比谁的车设计得更智能、更节能。

综上所述,摩尔定律放缓,是多方面因素共同作用的结果。

技术、经济、市场需求、创新模式,这些因素交织在一起,让摩尔定律的发展不再是简单的直线上升,而是变得更加复杂和多元。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

不能忽视的晶体管特性问题
【摘要】晶体二极管、三极管特性看似一个简单问题,但资料和书籍却出现了点儿混乱,它不仅影响到晶体管手册参数,更涉及设计误差和试验方法问题。

在学校教学实践中,也给初学的学生带来一些困惑。

作者将各资料教材做一个全面比较归纳,发现问题具有普遍性。

本文给出一个正确答案,供广大编书作者和出版社参考。

【关键词】晶体管;伏安特性;反向特性;输出特性
对于广大电专业技术人员来说,二极管的伏安特性,三极管的输入/输出特性,那是太基本的常识,似乎没有讨论的必要。

然而,事情远非如此,基础虽然简单,但却是各种设计与后继课程的根基,不允许有差错。

一旦出现问题,种种不利影响就会叠加,产生不小的偏离。

1.现行业书上的二极管伏安特性
下面几张照片,是从市售几本教材中随便挑选出来的硅二极管伏安特性曲线。

仔细对比这些特性曲线,就会发现一些问题:它们形状相似,但却有差别。

一是正向特性阀值电压不等,走势有别。

二是反向都有电流,且差距不小,从几十微安到几百微安都有。

这是实验选用二极管不同,还是仪器精度导致的正常测量误差?可能性是有的,但不能这么大。

特别是硅二极管的反向特性,在实践中,我们用万用表×10K档测量其反向电阻均为无穷大——指针没有偏转,是没有反向电流流过二极管。

但为什么各种书和手册上都有大小不等的反向电流呢?
为了验证判断和手册的正确性,作者按课本实验电路(安培表外接,仪表:V-WI59C2-V、mA59C2—A)测试RF4N型二极管,得出其正向特性跟左边两图接近,与第三图相差较远。

再测反向电流,数字如上表。

从表中可以看出,反向电流不小,而且还有随电压升高增大的趋势,绘出的曲线相似于右图。

这就很奇怪:单独测反向电阻为无穷大,没有电流。

接上电路测试时,却有不小的电流。

这究竟是怎么回事呢?试着断开电压表,其它不变,电流表读数马上变为零。

将电流表改用量程50uA的灵敏电流计,读数还是零。

再试将反向电压增大到30伏,结果依然相同。

把二极管换成IN4007整流管测,结果仍不变。

这表明,安培表外接实验测得的电流不是二极管的反向电流,而是通过电压表的电流。

因为硅二极管的反向电阻无穷大,而电压表内阻有限,当把电压表内接时,实际上是通过电压表给二极管旁边提供了一个反向通路。

这样测得的曲线就不是二极管的反向特性曲线了。

因此,将安培表外接的实验方法不对。

正确的测试方法是,测正向特性安培表外接,测反向特性时安培表内接,如图2所示,描绘出的伏安特性曲线应如图3所示。

同时各种晶体管手册上硅二极管的反向饱和电流应该全部为零。

这才跟实际相符合。

不然,一个大规模开关集成电路的千万只管子截止时每只几微安的电流总和起来,就可能达到几安。

这显
然与实际情况不符,所以,通过正确的测试结果将课本和资料数据修正是必要的。

2.三极管的输出特性
二极管的伏安特性有问题,三极管有没有问题呢?再细查各种教材,发现问题更大。

如果说二极管伏安特性测试只是部分书籍的话,晶体三极管输出特性曲线问题则几乎是100%,极具普遍性。

照片(如图4所示)从其中任选一种的实验电路。

这个电路是几十年来大家都这么做的,它又有什么问题呢?
问题在将安培表接在了伏特表的外面。

按照这个电路测出的输出特性曲线(如图5所示)。

就是当基极电流Ib等于零时,Ic有150uA左右的反向饱和电流。

同样,在实际工作中,我们用万用表×10K档测正品硅三极管的c-e极间电阻是无穷大,即在基极没有电流时,没有电流从集电极流向发射极。

Ib为零,Ic也为零。

按照书上的这种电路去测,实则也是通过电压表的电流,而不是真正的Ic。

正确的方法应该是把图电压表外接到安培表之外。

这时,只要UCE没有超过三极管的击穿电压,Ib为零时Uce怎么变化Ic 都等于零。

得出的硅三极管输出特性曲线群中,Ib为零的的基础曲线应平移到X 轴上。

晶体管参数手册关于Iceo的值,也都应该降为零。

这样才能解释大规模集成电路静态电流很小的实践问题。

同时,作为影响亿万人的课本,是不应该有这种普遍问题的。

希望各位电子专家教授和出版社注意这个问题,在以后的课本和资料发行中,及时给予修订。

参考文献
[1]白淑珍.电子技术基础[M].北京:电子工业出版社,1999.
[2]张兴龙.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]唐程山.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
[4]康华光.电子技术基础[M].北京:人民教育出版社,1979.。

相关文档
最新文档