晶体管(上)
PNP和NPN的区别-pnp与npn
PNP和NPN的区别-pnp与npn PNP 和 NPN 的区别 pnp 与 npn在电子电路中,PNP 和 NPN 是两种常见的晶体管类型,它们在电路中的作用和特性有着显著的差异。
理解它们之间的区别对于电子爱好者和专业电子工程师来说都至关重要。
首先,从结构上看,PNP 晶体管由两块 P 型半导体夹着一块 N 型半导体组成,而 NPN 晶体管则是由两块 N 型半导体夹着一块 P 型半导体构成。
这一结构上的差异直接导致了它们在电流和电压特性方面的不同。
在电流流动方面,PNP 晶体管的电流是从发射极(E)流入,经过基极(B),然后从集电极(C)流出;而 NPN 晶体管的电流则是从发射极流出,经过基极,流入集电极。
这意味着在实际应用中,它们连接电源和负载的方式会有所不同。
PNP 晶体管通常在低电平有效的电路中使用。
比如说,当基极接收到一个低电平信号时,晶体管导通,电流得以通过。
而 NPN 晶体管则更多地用于高电平有效的电路,当基极接收到高电平信号时,晶体管导通。
从工作原理上来说,PNP 晶体管的导通需要基极相对于发射极处于低电位,这样才能吸引空穴从发射极流向基极,从而实现导通。
而对于 NPN 晶体管,导通的条件是基极相对于发射极处于高电位,以吸引电子从发射极流向基极。
在放大作用方面,PNP 和 NPN 晶体管都能够对电流进行放大。
然而,由于它们的电流方向不同,所以在具体的放大电路设计中,需要根据输入和输出信号的要求来选择合适的类型。
在实际的电路设计中,PNP 和 NPN 晶体管的选择往往取决于多种因素。
例如,如果电源的极性是固定的,那么就需要根据电源的情况来选择合适的晶体管类型,以确保电路能够正常工作。
再来看它们的开关特性。
在数字电路中,晶体管常常被用作开关。
PNP 晶体管在基极接收到低电平信号时导通,相当于开关闭合;而在基极接收到高电平信号时截止,相当于开关断开。
NPN 晶体管则相反,基极接收到高电平信号时导通,接收到低电平信号时截止。
CMOS工艺流程讲解
CMOS工艺流程讲解
首先,CMOS工艺的流程可以分为晶体管制备、金属互连、结束等几个步骤。
1.晶体管制备
晶体管是集成电路中的核心元件,CMOS工艺中主要包括沉积和构成两个步骤。
(1)沉积:首先,在硅衬底上通过化学气相沉积或物理气相沉积的方式依次生长氮化硅、硅氧化物和多晶硅层。
其中,多晶硅层是用于制备MOS电极的材料。
(2)构成:经过光刻、蚀刻等工艺后,在多晶硅层上刻蚀出源、漏极,并将栅极绘制在硅氧化物层上。
在此过程中,需要使用掩膜制作器件的图形布局。
2.金属互连
金属互连是连接各个晶体管的关键步骤,主要包括金属沉积、光刻、蚀刻和电镀等工艺。
(1)金属沉积:在晶体管上沉积一层金属膜,通常采用铜或铝。
(2)光刻:通过曝光、显影等工艺将金属膜上覆盖的光刻胶暴露出要连接的路径。
(3)蚀刻:利用化学蚀刻等技术将未覆盖光刻胶的金属膜去除,形成金属互连。
(4)电镀:为了提高金属线的导电性,可以使用电镀技术对金属互连进行表面处理。
3.结束
在金属互连完成后,还需要进行一系列工艺步骤来提高集成电路的性能和可靠性,包括退火、离子注入、敷设绝缘层等。
(1)退火:通过高温处理使晶体管内部结构稳定,并去除应力。
(2)离子注入:调控芯片的掺杂浓度,改变晶体管的性能。
(3)敷设绝缘层:最后,覆盖一层绝缘层保护芯片。
总的来说,CMOS工艺的流程是基于硅衬底制备晶体管,通过金属互连连接晶体管,并在最后进行一系列加工工艺,最终形成一个完整的集成电路。
随着技术的不断进步,CMOS工艺越来越复杂和精密,以满足日益增长的电子设备对性能和功耗的需求。
芯片上的晶体管的作用
芯片上的晶体管的作用
芯片上的晶体管是集成电路中最基本的元件之一,它在电子设备中起着关键的作用。
下面是晶体管的几个主要作用:
1. 开关功能:晶体管可以用作电子开关,控制电流的通断。
根据输入信号的大小,晶体管可以将电流导通或截断。
这种开关功能在数字电路中广泛应用,用于实现逻辑门、存储器和微处理器等电路。
2. 放大功能:晶体管可以放大电信号的幅度。
通过适当的电压和电流控制,晶体管可以放大弱信号,使其增加到更高的幅度。
这种放大功能在放大器和信号处理电路中起着关键作用,例如音频放大器、无线通信设备等。
3. 调制和解调:晶体管可以用于调制和解调信号。
在无线通信中,调制将信息信号转换为载波信号的特征,而解调则将接收到的调制信号转换为原始信息信号。
晶体管的特性使其成为这些过程中的关键组件。
4. 时钟和定时功能:晶体管可以用作时钟和定时源。
通过控制晶体管的开关状态和频率,可以生成稳定的时钟信号,用于同步和定时电路,例如计时器、时钟、微处理器等。
5. 记忆功能:晶体管还可以用于实现存储器功能。
通过在晶体管中存储电荷状态或改变晶体管的导电特性,可以实现不同类型的存储器,如静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。
总之,晶体管在集成电路中具有多种作用,包括开关、放大、调制解调、时钟和定时、以及存储器功能。
这些功能使得晶体管成为现代电子设备和计算机系统中不可或缺的元件。
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《晶体管电路设计(上)》
《晶体管电路设计(上)》一、晶体管基础知识1. 晶体管的分类与结构晶体管是一种半导体器件,按照结构和工作原理的不同,可分为两大类:双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。
双极型晶体管包括NPN型和PNP型,而场效应晶体管主要包括增强型MOS管和结型场效应管。
2. 晶体管的工作原理(1)双极型晶体管(BJT)工作原理:当在基极与发射极之间施加适当的正向电压,基区内的少数载流子会增多,导致集电极与发射极之间的电流增大,从而实现放大作用。
(2)场效应晶体管(FET)工作原理:通过改变栅极电压,控制源极与漏极之间的导电通道,实现电流的放大。
3. 晶体管的特性参数(1)直流参数:包括饱和压降、截止电流、放大系数等。
(2)交流参数:包括截止频率、增益带宽积、输入输出阻抗等。
二、晶体管放大电路设计1. 放大电路的基本类型(1)反相放大电路:输入信号与输出信号相位相反。
(2)同相放大电路:输入信号与输出信号相位相同。
(3)电压跟随器:输出电压与输入电压基本相等。
2. 放大电路的设计步骤(1)确定电路类型:根据实际需求选择合适的放大电路类型。
(2)选择晶体管:根据电路要求,选取合适的晶体管型号。
(3)计算电路参数:包括偏置电阻、负载电阻、耦合电容等。
(4)电路仿真与调试:利用电路仿真软件进行仿真,并根据实际效果调整电路参数。
三、晶体管开关电路设计1. 开关电路的基本原理晶体管开关电路利用晶体管的截止和饱和状态,实现电路的通断控制。
当晶体管处于截止状态时,开关断开;当晶体管处于饱和状态时,开关闭合。
2. 开关电路的设计要点(1)选择合适的晶体管:确保晶体管在截止和饱和状态下都能满足电路要求。
(2)优化电路参数:合理设置驱动电流、开关速度等参数,以提高开关电路的性能。
(3)考虑开关损耗:在设计过程中,尽量降低开关过程中的能量损耗,提高电路效率。
《晶体管电路设计(上)》四、晶体管稳压电路设计1. 稳压电路的作用与分类稳压电路的主要作用是保证输出电压在一定范围内稳定不变,不受输入电压和负载变化的影响。
PNP和NPN的区别-pnp与npn
PNP和NPN的区别-pnp与npn PNP 和 NPN 的区别 pnp 与 npn在电子电路中,PNP 和 NPN 是两种常见的晶体管类型,它们在电路中的应用非常广泛。
虽然它们都属于双极型晶体管,但在结构、工作原理、特性以及应用场景等方面存在着显著的区别。
首先,从结构上来看,PNP 晶体管由两层 P 型半导体夹着一层 N型半导体构成,而 NPN 晶体管则是由两层 N 型半导体夹着一层 P 型半导体。
这一结构上的差异直接导致了它们在电流流动方向和工作方式上的不同。
在电流流动方面,PNP 晶体管中的电流主要是从发射极(E)流入,经过基极(B),最后从集电极(C)流出。
而对于 NPN 晶体管,电流则是从发射极流出,经过基极,流入集电极。
可以简单地理解为,PNP 晶体管中的电流是“向内流”,而 NPN 晶体管中的电流是“向外流”。
在工作原理上,PNP 和 NPN 晶体管的控制方式也有所不同。
对于PNP 晶体管,当基极电压低于发射极电压时,晶体管处于导通状态;反之,当基极电压高于发射极电压时,晶体管截止。
而 NPN 晶体管则正好相反,当基极电压高于发射极电压时导通,低于时截止。
在特性方面,PNP 晶体管和 NPN 晶体管在放大倍数、输入电阻、输出电阻等参数上也存在差异。
一般来说,PNP 晶体管的放大倍数通常比 NPN 晶体管略小,但输入电阻相对较高。
这意味着在某些特定的电路设计中,需要根据具体的性能要求来选择使用 PNP 还是 NPN 晶体管。
从应用场景来看,PNP 晶体管常用于需要高输入电阻和低噪声的电路中,例如音频放大器的输入级。
而 NPN 晶体管由于其较高的电流增益和较好的开关特性,更常用于数字电路中的逻辑门、放大器以及功率控制电路等。
在实际的电路设计中,选择使用 PNP 还是 NPN 晶体管,需要综合考虑多个因素。
例如,电源的极性、电路的功能要求、信号的特性以及成本等。
如果电源是正电源,通常会优先考虑使用 NPN 晶体管;而如果电源是负电源,PNP 晶体管可能会更合适。
(8)晶体管的结构和类型
发射极E(e)
发射结JE
集电结JC
集电
N
P
基极B(b)
N
C(c) T B (b) E(e)
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NPN型晶体管符号
模拟电子技术基础
(2) PNP型晶体管结构示意图和符号
发射区
E(e)
基区
集电区
C(c)
P
JE
N
JC B(b)
P
C(c)
结构示意图
B (b)
符号
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(2) 根据使用的半导体材料分为: 硅管和锗管
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模拟电子技术基础
2. 晶体管的结构
(1) NPN型晶体管结构示意图和符号
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模拟电子技术基础
发射极E(e)
发射结JE
集电结JC
集电极C(c)
发射区
基区
集电区
N
NPN型晶体管 结构示意图
P
N
基极B(b)
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模拟电子技术基础
T E(e)
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模拟电子技术基础
3. 晶体管的内部结构特点(具有放大作用的内部条件) B E 发射区 基区 集电区
平面型晶 体管的结 构示意图
a. 发射区小,掺杂浓度高。
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C
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模拟电子技术基础
B
E 发射区
基区 集电区
C b. 集电区面积大。 c. 基区掺杂浓度很低,且很薄。
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模拟电子技术基础
晶体管的结构和类型
晶体管又称半导体三极管 晶体管是最重要的一种半导体器件之一,它的放
大作用和开关作用,促使了电子技术的飞跃。
新编晶体管实用手册
新编晶体管实用手册一、引言概述哎呀,小伙伴们,这本手册是专门来讲晶体管的哦。
晶体管可是个超酷的东西呢,在咱们的电子世界里那可是相当重要的角色。
它就像是一个小小的魔法元件,能在好多电子设备里发挥大作用。
不管你是电子发烧友,还是刚刚接触电子知识的小白,这本手册都能给你带来不少有用的东西。
二、使用范围说明1. 晶体管在各种电子电路里都有用武之地。
比如说在收音机里,它就能帮助我们把接收到的微弱信号放大,这样我们就能听到清晰的广播啦。
2. 在电脑的主板上也少不了它。
它能处理各种数字信号,让电脑能够快速地运行各种程序。
3. 还有那些智能小电器,像智能手表、智能灯什么的,晶体管也在里面默默地工作,让这些小玩意能正常运行。
三、操作步骤指南1. 识别晶体管晶体管有不同的类型,像PNP型和NPN型。
你得先学会区分它们。
PNP型晶体管中间是P型半导体,两边是N型半导体;NPN型呢则相反。
你可以通过晶体管上的标记或者使用万用表来识别。
当你用万用表测量晶体管的管脚时,要注意不同类型的晶体管测量方法会有点小差别哦。
2. 安装晶体管在安装晶体管到电路板上的时候,要特别小心。
首先要确保电路板上的焊点是干净的,没有任何脏东西或者氧化物。
然后,把晶体管的管脚准确地插入到对应的孔中。
一般来说,电路板上都会有标记告诉你哪个管脚应该插在哪里。
最后,使用焊接工具把管脚和电路板焊接在一起。
焊接的时候要控制好温度和时间,温度太高或者时间太长都可能会损坏晶体管。
3. 使用晶体管进行电路搭建当你要把晶体管用于电路搭建时,你得先根据电路的设计要求计算好各种参数,像电流、电压什么的。
然后按照电路图把晶体管和其他的电子元件连接起来。
连接的时候要确保线路连接正确,没有短路或者断路的情况。
四、功能特点介绍1. 放大功能晶体管最厉害的功能之一就是放大啦。
它可以把微弱的电信号放大好多倍。
比如说一个很小的音频信号,经过晶体管的放大,就可以驱动扬声器发出很大的声音。
有机电化学晶体管工作原理
有机电化学晶体管工作原理1. 引言哎,大家好!今天我们来聊聊一个听上去超级高大上的话题——有机电化学晶体管。
乍一听,这名字就像是科幻电影里的道具,但其实它们跟我们的生活息息相关哦。
想象一下,你的手机、电视、甚至电动车里,可能都有它们的身影。
那么,这个神奇的小东西到底是怎么工作的呢?别着急,咱们慢慢来,肯定让你意想不到,哈哈!2. 有机电化学晶体管的基本概念2.1 什么是有机电化学晶体管?首先,让我们把有机电化学晶体管这件事情简单化。
简单说,有机电化学晶体管就是一种利用有机材料来控制电流的电子器件。
听上去复杂,但实际上就是把有机物跟电学结合起来,创造出一种新型的“开关”。
就像开灯一样,按下去电流就来了,不按就没了,明白了吗?2.2 它和传统晶体管的区别接下来,我们得说说它跟传统晶体管的不同之处。
传统的晶体管多用硅这种半导体材料,而有机电化学晶体管则采用的是一些塑料样的有机材料。
这可不是说有机的就一定好,但它的优势在于轻便、易加工,还能在柔性材料上使用,简直就是科技界的“变形金刚”!想象一下,以后手机能弯曲,你是不是要激动得跳起来?3. 工作原理3.1 电流的流动那么,有机电化学晶体管究竟是怎么工作的呢?它的核心原理其实就是电流的流动。
咱们可以把它想象成一个超级小的管道。
电流通过管道时,遇到的障碍物就像是晶体管里的“门”,这些门的开关由电压来控制。
当电压加到某个点时,门打开,电流就像洪水般涌入;而一旦电压降低,门就关上,电流瞬间断了,这一开一关,就是晶体管工作的过程。
3.2 电化学反应的作用再深入一点,有机电化学晶体管的工作还离不开电化学反应。
这听起来像是化学课的内容,其实也不难。
想象一下,晶体管里有一堆小小的化学物质,它们在电流的刺激下开始反应,生成新的离子。
正是这些离子帮助调节电流,就像你在调节水龙头的水流一样。
这个过程既有趣又复杂,但总的来说,就是在通过化学反应来“控制水流”,这就是它的魔力所在!4. 应用前景4.1 日常生活中的应用那么,有机电化学晶体管到底能用在哪里呢?其实,它的应用可广泛了!比如说,在显示器、太阳能电池、甚至可穿戴设备中,都有它的身影。
双n沟道增强型场效应晶体管
双n沟道增强型场效应晶体管你有没有听说过双n沟道增强型场效应晶体管,或者干脆叫它双n沟道增强型FET?是不是觉得这个名字听起来有点复杂,脑袋一晕?别担心,咱们今天就好好聊聊它,通俗点儿说,它就是一种非常神奇的小东西,能帮我们控制电流流动。
你知道吗,这种晶体管基本上就像是电子世界里的开关,没了它,很多电子产品可能都无法正常工作。
话说回来,虽然它的名字好像很高深,实际上它的工作原理并不难懂。
得说说这个“场效应晶体管”是什么玩意儿。
场效应晶体管,它就像一个“调节器”,它通过一个电场的作用来控制电流的流动。
说白了,就是你给它加点儿电,电流就能“流通”或者“堵住”。
没错,这就是它的基本原理。
可是,这种晶体管跟普通的开关不一样,它是利用电场,而不是直接接触的物理方式来控制的,听起来是不是有点科幻?说到这里,大家可能会想,“好呀好呀,那双n沟道是什么意思?”这儿得讲讲了。
你看,场效应晶体管有很多种,不同的类型在工作方式上有一些细微的差别。
双n沟道增强型FET,就是指在晶体管里有两个n型沟道。
这两个n型沟道的存在,让它的工作变得更为高效,更适合用在一些高频或者大功率的设备里。
简单点儿说,双n沟道的设计,就是为了让它更牛逼地控制电流,像是给它装了双倍的“马力”。
是不是觉得自己马上就要理解了?放心,我们继续聊下去。
要是说这个双n沟道FET是一个开关,那它的“开”和“关”就取决于它内部的电场了。
当你给它加上足够的电压时,这两个n型沟道之间的“门”就会打开,电流顺着通道流动,像是高速公路上的车流一样,毫不费力。
相反,如果电压不够,这个“门”就会关上,电流就像堵车一样,寸步难行,啥都不能通过。
很直观吧?就是加电的时候,门开,电流流;没电的时候,门关,电流卡住。
不过,说到这里,你可能会问,既然说了那么多“开”和“关”,那这个晶体管有什么好处呢?呵呵,优点可多了。
双n沟道增强型场效应晶体管,它能在更高的电压下工作,反应速度也更快,正是因为有了这两个n型沟道的“加持”,它就能承受更多的电流,处理更多的信息。
集成电路晶体管安装方法
集成电路晶体管安装方法引言集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是现代电子技术中的重要组成部分,它是将多个电子器件(如晶体管)集成在同一片半导体芯片上的技术。
而晶体管作为IC中最基本的器件之一,起到了控制电流的作用。
安装晶体管是制作IC的关键步骤之一,本文将介绍集成电路晶体管的安装方法。
准备工作在安装晶体管之前,我们需要准备以下材料和工具:1. 集成电路晶体管2. 半导体芯片基板3. 焊接工具(如焊锡、焊台、焊接丝等)4. 静电防护设备(如静电手套、静电垫等)安装步骤第一步:准备基板在进行晶体管的安装之前,首先需要准备好半导体芯片基板。
基板通常是由硅材料制成,上面已经刻印有电路图案。
需要确保基板干净无尘,并采取适当的防静电措施,以防止晶体管在安装过程中受到静电损害。
第二步:选择晶体管根据设计要求,选择合适的晶体管。
晶体管通常有不同的封装形式,如SOT-23、SOT-89等。
根据基板上的元器件参数表,选择与之匹配的晶体管。
第三步:涂抹锡膏在基板上的晶体管安装位置涂抹适量的锡膏。
锡膏可以提高焊接的精准度和可靠性。
涂抹锡膏时要保持平滑均匀的薄层,并避免过多的锡膏堆积。
第四步:放置晶体管将选定的晶体管小心地插入锡膏区域。
确保晶体管引脚正确对准基板上的焊盘,并轻轻按下晶体管,使其与锡膏紧密接触。
第五步:焊接晶体管使用焊台和焊锡,将晶体管与基板焊接。
首先,将焊台加热到适当的温度,通常在250-300摄氏度之间。
然后,用焊锡将晶体管引脚与基板上的焊盘连接起来。
焊接过程要保持稳定的手持和合理的加热时间,以避免晶体管被高温损伤。
第六步:清洁基板焊接完成后,使用清洁剂或无水酒精擦拭基板,清除焊接过程中产生的焊渣和污垢。
保持基板的干净,以确保晶体管的良好连接。
第七步:测试晶体管安装完成后,对晶体管进行测试。
通过使用测试仪器,如多用途测试仪,来检查晶体管的性能是否正常。
测试包括电流放大倍数、开关速度等参数。
世界上第一只点接触晶体管放大原理
世界上第一只点接触晶体管放大原理下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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npn晶体管芯片制造工艺流程
npn晶体管芯片制造工艺流程npn晶体管芯片制造工艺流程是一种常用的工艺流程,用于制造晶体管芯片。
下面将详细介绍npn片制造的工艺流程。
1.掩膜制备:首先,在硅片上制备一层二氧化硅(SiO2)的绝缘层。
然后,用光刻技术在绝缘层上覆盖一层光刻胶(photoresist),通过光刻技术将所需的电路图案暴露在光刻胶上。
接着,用显影液将暴露在光刻胶上的图案洗去,得到掩膜。
2.金属沉积:将硅片放入真空电镀机中,通过化学气相沉积和物理气相沉积技术,在掩膜上沉积金属(常用的是铝、铜等)形成金属线路,并通过光刻、蚀刻等工艺步骤使金属形成所需的结构,如电极。
3.片上绝缘层制备:在金属线路上制备一个绝缘层,常用的材料是二氧化硅。
它可以通过热氧化、化学气相沉积等工艺步骤制备。
4.晶体管形成:在绝缘层上制备晶体管结构。
晶体管一般由nP区(n型半导体)和p区(p型半导体)组成。
首先,在绝缘层上沉积一层n型掺杂材料,形成nP区,并通过光刻、蚀刻等工艺步骤使之形成所需的结构。
然后,在nP区的两侧分别形成两个p区,形成了晶体管的结构。
5.电镀:为了提高晶体管的导电性能,需要对形成的结构进行电镀。
一般采用的电镀方法是电化学镀铜,将铜沉积在晶体管的电极上。
6.最后步骤:在晶体管芯片上进行表面处理,例如,刮花、光蚀刻等工艺步骤,使芯片的表面光滑。
总结:NP-N晶体管芯片制造工艺流程是一个复杂的过程,需要采用多种化学、物理等技术手段来制造晶体管芯片。
通过掩膜制备、金属沉积、片上绝缘层制备、晶体管形成、电镀等工艺步骤,可以最终制造出高性能的NP-N晶体管芯片。
该工艺流程的精确和可靠性对于芯片的质量和性能来说至关重要。
怀旧!上世纪晶体管收音机中常用的这些电子元器件你还记得吗
怀旧!上世纪晶体管收音机中常用的这些电子元器件你还记得
吗
上世纪七八十年代,收音机是那时的电子爱好者们最喜欢搞的电子制作之一。
那时不像现在有各种收音机专用集成电路,当时的爱好者们都是用三极管、电阻、电容这些分立元件来搞收音机制作的。
这里发一些当时制作收音机常用的电子元器件的图片,来回忆一下我们曾经熟悉的那些元器件吧。
▲锗高频管3AG1是当时收音机里常用的高频放大管之一。
▲3DG201是当时收音机里常用的NPN型硅三极管,其参数与金属壳封装的3DG6基本一样。
▲ 3DX204与3CX204为互补管,它们常用于OTL功放电路中。
▲2AP9、2AP10锗二极管是当时收音机里最常用的检波二极管。
▲上图所示的铝电解电容为当时收音机里常用的一种电容,其外壳为铝壳,没有绝缘层。
▲这种云母电容也是当时收音机里常用的电容。
▲单管收音机。
这款收音机只用一个锗高频管3AG1放大信号,检波电路用两个2AP9,耳机为高阻抗耳机。
nmos上管工作原理
nmos上管工作原理
nmos上管是一种常见的场效应晶体管,它是n型金属氧化物半
导体场效应晶体管的简称。
它的工作原理是基于半导体物理学和场
效应的基本原理。
当在nmos上管的栅极施加一个正电压时,栅极和
源极之间形成一个电场,这个电场会影响沟道中的自由电子的运动。
当栅极电压足够高时,电场会吸引源极一侧的自由电子,使得沟道
中形成一个导电通道,从而允许电流通过。
具体来说,当栅极电压高于阈值电压时,沟道中的自由电子会
被吸引到栅极附近,形成导电通道,这样电流就可以从漏极流向源极。
而当栅极电压低于阈值电压时,导电通道关闭,电流无法通过。
因此,nmos上管可以看作一个电压控制的开关,通过控制栅极电压
的高低来控制漏极和源极之间的电流通路的开闭状态。
另外,nmos上管的工作原理还涉及到半导体材料的特性,例如
n型材料中的电子迁移率、掺杂浓度等因素,这些都会影响沟道的
导电性能。
此外,温度也会对nmos上管的工作产生影响,随着温度
的升高,电子迁移率会增加,从而影响导电通道的导电性能。
总的来说,nmos上管的工作原理是基于栅极电压控制沟道导电
状态的基本原理,同时也受到半导体材料特性和温度等因素的影响。
这种工作原理使得nmos上管在集成电路中被广泛应用,例如在数字
电路中作为开关和放大器等功能。
场效应晶体管的主要参数
场效应晶体管的主要参数嘿,朋友们!今天咱们来聊聊场效应晶体管那些重要的参数,这可有意思啦!咱先来说说夹断电压。
这夹断电压就好像是一个门槛,低于它,场效应晶体管这扇门就关得紧紧的,电流想过去那可没门儿!你想想,要是这门槛设得不合适,那整个电路不就乱套啦?再讲讲开启电压。
它就像是一把钥匙,达到这个电压,晶体管这扇神奇的大门才会为电流敞开。
要是开启电压不准确,那不就像钥匙对不上锁孔,怎么都打不开宝藏的大门嘛!漏极饱和电流也不能忽略。
这就好比是一条河的流量,流量大了小了都会影响下游的情况。
电流太大,可能会让电路承受不住;太小呢,又达不到咱们想要的效果,多让人头疼啊!还有直流输入电阻,它就像是电路中的一道关卡,电阻大了,电流通过就困难重重;电阻小了,又好像关卡没了作用,随便啥电流都能畅通无阻,那可不行!栅源极间的电容也很关键哟!这电容就像一个小水库,存多了存少了都会影响水流的速度和稳定性。
电容太大,信号传递就变得慢吞吞;太小呢,又不能很好地储存能量,是不是很麻烦?场效应晶体管的跨导也得重视起来。
跨导就像是电流的向导,它决定了输入电压对输出电流的控制能力。
跨导强,控制起来就得心应手;跨导弱,就像向导迷了路,电流也跟着不知所措。
最后说说最大耗散功率。
这就像是人的体力上限,超过了这个上限,晶体管可就累垮啦,甚至会“罢工”!所以得清楚它的最大耗散功率,可别把它累坏咯!总之,场效应晶体管的这些参数就像一场精彩戏剧里的各个角色,每个都有着至关重要的作用。
只有把它们都了解清楚,才能让场效应晶体管在电路的舞台上大放异彩,为我们的电子世界带来奇妙的变化!。
向史上最棒的晶体管电路设计书籍致敬,自己亲手打造出晶体管电路
向史上最棒的晶体管电路设计书籍致敬,自己亲手打
造出晶体管电路
对于学习过模拟电路的人来说,大多数模拟电路的书籍充斥着枯燥的理论,满篇的公式,让人读得昏昏入睡。
不过有这样一本书:再版18次,销量40K册;作为技术类书籍,它一直占据前列,被众多的工程师奉为经典。
这本书就是铃木雅臣所着《晶体管电路设计》。
这本书没有复杂公式的推导,而是通过模拟体验放大电路的实验,充分掌握最基本的放大元件,即晶体管的工作原理,从而到达从容设计利用晶体管的分立电路。
周立功先生再其博客中这样推荐《晶体管电路设计》:《晶体管电路设计》最大的特点,在说明或设计晶体管电路时,并没有采用等效电路、负载线等过去常考虑的方法。
等效电路和负载线是从事电子电路设计的前辈们为了有助于理解电路的工作原理进行简单的设计而提出来的方法。
但以本书作者的经验,即便不采用这些方法,也能掌握电路的工作原理,而且在电路的设计中也没有感到不便之处。
在本书上册的结束语中,作者谈到了自己学习的体会,回想起当年自己初学电子学的情景,那时读过的书大部分都是使用等效电路、负载线以及对理论公式进行说明用的。
自己想进行设计时,。
垂直场效应晶体管 上源漏、下源漏和栅极
垂直场效应晶体管上源漏、下源漏和栅极垂直场效应晶体管(Vertical Field-Effect Transistor,VFET)是一种特殊的场效应晶体管结构,其中源极和漏极位于晶体管的两侧,而栅极则位于顶部或底部,形成垂直结构。
这种结构使得VFET在某些应用上具有优势,如更高的集成密度和更好的短沟道效应控制。
在垂直场效应晶体管中,根据源极和漏极的位置,可以分为上源漏(Top Source/Drain)和下源漏(Bottom Source/Drain)两种结构。
一、上源漏结构(Top Source/Drain):二、1.在上源漏结构中,源极和漏极位于晶体管的顶部,而栅极位于底部。
2.当栅极施加正电压时,它会吸引电子从源极流向漏极,形成电流。
3.由于源极和漏极位于顶部,这种结构可以更容易地与上方的电路进行连接。
三、下源漏结构(Bottom Source/Drain):四、1.在下源漏结构中,源极和漏极位于晶体管的底部,而栅极位于顶部。
2.当栅极施加正电压时,它会吸引电子从源极流向漏极,形成电流。
3.由于源极和漏极位于底部,这种结构可以更容易地与下方的电路进行连接。
栅极(Gate)是垂直场效应晶体管中的控制电极,它位于源极和漏极之间,用于控制电流的大小。
栅极通常是由绝缘材料(如二氧化硅)和导电材料(如多晶硅或金属)组成。
当栅极施加适当的电压时,它会在源极和漏极之间形成一个电场,从而控制电流的流动。
总的来说,垂直场效应晶体管的上源漏和下源漏结构在源极和漏极的位置上有所不同,但它们都利用栅极来控制电流的流动。
这种结构使得垂直场效应晶体管在某些应用上具有更高的性能和集成密度。
在垂直场效应晶体管(VFET)中,栅极和源极之间的电荷平衡是通过电场效应实现的。
为了理解这种平衡,我们可以从以下几个方面进行分析:1.栅极电压的作用:当在栅极上施加一个正电压时,它会在栅极和源极之间形成一个电场。
这个电场会影响源极中的电子分布。
晶体三极管的结构和类型
晶体三极管的结构和类型晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。
三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把正块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种,如图从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。
发射区和基区之间的PN结叫发射结,集电区和基区之间的PN结叫集电极。
基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,PNP型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里;NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。
发射极箭头向外。
发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。
硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。
三极管的封装形式和管脚识别常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类,引脚的排列方式具有一定的规律,如图对于小功率金属封装三极管,按图示底视图位置放置,使三个引脚构成等腰三角形的顶点上,从左向右依次为e b c;对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己,三个引脚朝下放置,则从左到右依次为e b c。
目前,国内各种类型的晶体三极管有许多种,管脚的排列不尽相同,在使用中不确定管脚排列的三极管,必须进行测量确定各管脚正确的位置,或查找晶体管使用手册,明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。
晶体三极管的电流放大作用晶体三极管具有电流放大作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
晶体三极管的三种工作状态截止状态:当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。
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一般应选用开关参数t。t。”C。。小
或f.高的管子。 (4)小功率晶体管的共射极交 流小信号电流放大系数13(h,。)较 高,数字万用表测的是直流hFE。 和交流h,。接近,但有差异。大功率 晶体管h,。要低得多。特别值得注意
图2为其内部电路。表8为其电参数。图3 为其引脚图。’ (2)ULN2800系列八重达林顿晶体管阵列 其引脚如图4所示,其电参数与MCl411 系列类同。
SOT-89
一
壤蘧
VOL.11
-t发射极 孕基极 萄集电极
300mW一2W
2SD999 2SC780
与SOT一23相比它用于较大的芯片 封装.上仍较大的耗散功率
lj髫
TO-252
甄 睫
■■臣
∞基极
孕集电极
④发射极 蕾集电极
2SB768 2—50W 2SC3518Z 2SD”64
一般用来封装大功率器件、达杯顿 晶体管、高反压晶体管
管压峰不能忽略。 在大电流、低电压高频开关电源中次级整流管
.|j
。薹。|。。≯露
一
。,≥≮¨;:
的正向压降对整个电源的效率影响甚巨,即使是肖 特基二极管其管压降也可达0.6V。为此常多管并联, 甚至用极低内阻的VMOS管同步整流。 (5)工作频率 在高频场合应该选用频率高的开关二极管、快 恢复二极管及肖特基二极管。 (6)反向漏电流
二、双极性半导体三极管
现代电子电路中,有时还需要把晶体管和集成 芯片混合应用,因此了解双极性和MOS三极管的
2KBP005
2
1 0
10
2KBP02
2
1 O
10
性能仍然是必要的。
2KBP04 2 1 0 10 2KBP06 2 1 O 10
2KBP08
2
1.0
10
1.常用小功率半导体三极管
表5为常用小功率双极性半导体三极管的特性。
u
符号
Ic斟
量小值
典型值
最大值
单位
UA
所有型号 所有型号
MCl412 MCl412
100
50 500
500
VcEs
V
A)
A)
所有型号 所有型号 所有型号
IK。l MCl412
1
1
1 6 1.3
(1。:200mA.1B=250 u (I。=IOOmA,1B=250 输入电压一通态 (V1-17V) (VF3.85V) (V1-5.0V) (V1-12V) 输入电压一通态 I VcE=2V,Ic=300mA) (VcE=2V.1c=200mA) (v==2v.Ic=250mA) (vcE=2V,Ic=300mA J (voE=2V.Ic=125mA) (vc£=2V.1c=200mA) (vcE=2V.Ic=350mA l 输人电流一断态
图4
4.双极性半导体三极管选用 时的注意事项
.一
(1)首先必须根据电路的要求 确定三极管的类型,是NPN、PNP 型晶体管。 (2)晶体管特性表一般均会 给出极限参数,在众多参数中主要 BV。。o满足要求就可以了。一般高频 工作时,fT不要超过O.1—0.2倍工作 频率。 (3)晶体管工作于开关状态时.
144 60 60 100 200 400 60 60 100 100 200 400 310 310 310 1000 1000 25 100 100 1500 1500 20 12 12 25 25 0 05 0 05 0605 0 3 O 5 0 5 28—97 28—72 28-72 85—300 85—3000 500 600 700 100 100 2 NPN NPN NPN NPN PNP PNP 50 6 150 NPN
3KBP06M 3 1 05 5.0
极管的耗散功率也不相同,为150mW~50W。片状
3KBP08M 3 1.05 5,0
晶体管的封装形式及外形尺寸如表6所示,图中给 出了三种类型封装的外形尺寸及耗散功率等参数。
5.二极管应用要点
(1)电流减额 电流减额因子S≤0.5。
表贴二极管内部的二极管有多种接法,以提高 安装密度和电路板设计的灵活性。
2KBPl0
2
1 0
10
3KBP005M
3
1.05
5.O
2.表贴有源器件
3K8P01M 3 1.05 50
表贴二极管和三极管一般均封装为一个三端
3KBP02M 3 1 05 5.0
(或四端)引线的扁平外壳之中。封装有SOT一23。
3KBP04M 3 1.05 5.O
SOT一89和T0—252三种类型,外壳尺寸的不同三
电子嗣作
万方数据
61
I翌磊鸳霉……一…………….
表5常用小功率半导体三极管特性
型号 P∞ (mw)
CS9011 E 仁 G H Icu VcBREFo Ic[o
……一一]ll¨啊
‰㈣I
(V)
hFE 28 39 fT Ccb
(mA)
(V)
(uA)
(MHz J
I pF)
类型
3∞
100
18
005
O 3 72 97 132
最大值
D 72 1 1 25 50 5
单位
V V V nA nA uA
正向电压
I:=10mA I;=100mA VR=20V
快恢复二极管结构与普通 硅二极管相似,压降较肖特基 大,但反向电压较肖特基高。
反向电流
VR=20V,I=150℃ ¨=75V
击穿电压 极间电容 极整流效率
IR=100¨A.t√T=O 01 b=0 3ms
◇黪∥黪簿黪豢∥
(b)
图1 2KBP和3KBP系列整流桥内部结构、外形
如果利用二极管进行隔离。则希望它的反向漏 电流尽量的小,使其接近理想的隔离状态。一般额 定正向电流小的二极管,反向电流也小。
表4 2KBP、3KBP的特性参数
正向平均整流电流 型号 IFI^Ⅵ(A) 正向压降 VF(V) 反向电流 IR(.|A)
MR820 M只821 MR822 MR824 MR826
1∞
200 400 600 800 10D0
反向恢复时间trr (u s)
02
0 75
02
0 2
0.75
0.2
万方数据
硼l¨l
4.通用整流桥
图1为当前常用的2KBP和3KBP系列整 流桥的内部结构和外形。表4是它们的特性参 数。
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一1 : 1.|
所有型号
MCl41 1
11l。ff) hFE
50
100
1000
c,
15
30
OF
‘0 25
1 O
IJ s
‰
025
1 0
U s
钳位二极管漏电流
T^:;:蔫
(1r=250mA)
k
50 100
uA
钳位二极管正向压降
Vc
1.5
2 0
V
的是:即使是小功率晶体管在开关应用时,饱
(6)大功率开关管包括达林顿管的集电极与 发射极之间在管子内部并联了一只高速反向保护 二极管。部分型号没有这只二极管.需要时在外 部并联之。
万方数据
电子■佑
63
1IF翘OLL疆OW,,"聪HC靼蔓歉…二…………~…一………………川¨疆
表8 MCl41 1门412/1413/1416电参数
特性 输出漏电流 (V。=0V.T^=70℃) (u=50V,T^=50℃) (V.=50V.T一=70℃,V,=6V) (V。=50V.T^=700C.V,;lV) 集电极一发射极饱和压降 (I,=350mA.1日=500
3 0
3.0
3 0
5 O
1N4933 1N4934 1N4935 1N4936 1N4937
MR810 MR811 MR812 MR814 MR816 MR817 MR818
MR830 MR831 MR832 MR834 MR836
MR850 MR851 MR852 MR854 MR856
பைடு நூலகம்
MR910 MR911 MR912 MR914 MR916 M开917 MR918
54 150 3 5 NpN
CS9012 E 600 G H C09013 500 25 O 5 O 6
64 78 96 118 144 64 78 150 PNP
F
400
500
25
05
0 6
96 ”8
150
NPN
H CS9014 A B C D CS9015 A B 310 600 100 18 O.05 0 7 0 5 300 100 18 O 05 03
62
2010
万方数据
啊I l l l f……~…………………~一………~~—一
3.晶体管阵列
(1)MCl41 1门412/1413/1416七重达林顿 晶体管阵列 晶体管阵列与普通晶体管相比具有体积小, 参数一致和可靠性高等优点,在微机后向通道中 应用较多,可直接驱动灯、继电器或其它大电流 负载。内部的钳位二极管特别适用于驱动感性负 载。 表7为MCl411系列晶体管阵列的基本特 性与对应型号。
表7 MCl411系列特性
特隆 型号 输^适用性 对应型号
…雯堕删
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图3
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VxE。ax,I…,
T^
MCl4”P
通用I TTL、
CMOS、PMOS】
ULN2001A. 50V/500mA