晶体管基础知识
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)基础与运用知识
IGBT基础与运用IGBT，中文名字为绝缘栅双极型晶体管，它是由MOSFET（输入级）和PNP晶体管（输出级）复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点（控制和响应），又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点（功率级较为耐用），频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz 频率范围内。
理想等效电路与实际等效电路如图所示：IGBT 的静态特性一般用不到，暂时不用考虑，重点考虑动态特性（开关特性）。
动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取：IGBT的开通过程IGBT 在开通过程中，分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程，也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS电压下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。
在上面的表格中，定义了了：开通时间Ton，上升时间Tr和Tr.i除了这两个时间以外，还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=Ton-Tr.iIGBT在关断过程IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。
第一段是按照MOS管关断的特性的。
第二段是在MOSFET关断后，PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放，造成漏极电流较长的尾部时间。
在上面的表格中，定义了了：关断时间Toff，下降时间Tf和Tf.i除了表格中以外，还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。
漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又称为存储时间。
从下面图中可看出详细的栅极电流和栅极电压，CE电流和CE电压的关系：从另外一张图中细看MOS管与IGBT管栅极特性可能更有一个清楚的概念：开启过程关断过程尝试去计算IGBT的开启过程，主要是时间和门电阻的散热情况。
C.GE 栅极-发射极电容C.CE 集电极-发射极电容C.GC 门级-集电极电容（米勒电容）Cies = CGE + CGC 输入电容Cres = CGC 反向电容Coes = CGC + CCE 输出电容根据充电的详细过程，可以下图所示的过程进行分析对应的电流可简单用下图所示：第1阶段：栅级电流对电容CGE进行充电，栅射电压VGE上升到开启阈值电压VGE(th)。
射频与微波晶体管放大器基础
射频与微波晶体管放大器基础
射频与微波晶体管放大器是一种常见的电子元件，用于放大高频信号。
它们的基础知识包括晶体管的结构、工作原理、放大器的分类、参数
和设计等方面。
晶体管是一种半导体器件，由P型和N型半导体材料组成。
它有三个区域：发射区、基区和集电区。
当电流通过基区时，它会控制发射区
和集电区之间的电流，从而实现放大器的放大功能。
晶体管放大器可以分为三类：共射放大器、共基放大器和共集放大器。
共射放大器是最常见的一种，它的输入信号与基极相连，输出信号与
集电极相连。
共基放大器的输入信号与集电极相连，输出信号与发射
极相连。
共集放大器的输入信号与基极相连，输出信号与发射极相连。
晶体管放大器的参数包括增益、带宽、噪声系数和稳定性等。
增益是
指输出信号与输入信号之间的比例关系，带宽是指放大器能够放大的
频率范围，噪声系数是指放大器引入的噪声与信号噪声之间的比例关系，稳定性是指放大器的输出不会因为温度、电源电压等因素的变化
而发生变化。
晶体管放大器的设计需要考虑输入输出阻抗匹配、功率输出、线性度
和稳定性等因素。
输入输出阻抗匹配是指输入输出端口的阻抗与信号源和负载的阻抗相匹配，功率输出是指放大器能够输出的最大功率，线性度是指放大器输出信号的失真程度，稳定性是指放大器的输出不会因为温度、电源电压等因素的变化而发生变化。
总之，射频与微波晶体管放大器是一种重要的电子元件，它们的基础知识包括晶体管的结构、工作原理、放大器的分类、参数和设计等方面。
对于电子工程师来说，掌握这些知识是非常重要的。
晶体管知识点总结
晶体管知识点总结晶体管是一种半导体器件，广泛应用于电子设备中，是现代电子技术的基础。
晶体管的发明和应用，极大地推动了电子技术的发展，使得现代电子设备变得更加小型化、高效、稳定和便携。
下面我们将对晶体管的基本原理、结构、工作原理和应用进行详细介绍。
一、晶体管的基本原理1. 电子运动的基本原理电子是原子的一个组成部分，带有负电荷。
在半导体晶体中，有大量的自由电子，在外加电压的作用下，这些自由电子会受到电场的驱动，从而在晶格中运动。
同时，半导体中还有空穴，即电子从原子轨道中跃迁出去后留下来的空位，空穴带有正电荷，也会在外加电压下发生移动。
2. PN结和二极管的基本原理PN结是由n型半导体和p型半导体组成的结构，它具有正向导通和反向截止的特性。
当PN结处于正向偏置时，n区的自由电子会向p区移动，p区的空穴会向n区移动，导致电子和空穴的复合，形成导电通道，电流得以通过。
而当PN结处于反向偏置时，n区和p区的电荷云层会被电场的作用扩散，形成空间电荷区，此时电流不能通过。
3. 晶体管的基本原理晶体管是由两个PN结构组成的器件，即P型区和N型区交替排列，整体上形成三个电极分别为集电极、发射极和基极。
当在基极和发射极之间加上正向偏置电压时，n区的自由电子会向p区移动，电子和空穴会在P区与N区的交界处结合而产生电流放大的效应。
这样，就实现了晶体管的放大功能，使得电子信号得以放大，并通过集电极输出。
二、晶体管的结构1. 晶体管的主要构成晶体管主要由P型半导体、N型半导体和金属电极组成。
P型半导体富含空穴，电子的迁移率较低；N型半导体富含自由电子，电子的迁移率较高；金属电极则起到了连接内部半导体材料的作用。
2. 晶体管的结构类型晶体管有多种不同的结构类型，包括双极型晶体管、场效应晶体管、异质结晶体管等。
不同结构的晶体管在性能和应用方面都有所不同，需根据具体的应用场景进行选择。
三、晶体管的工作原理1. 晶体管的工作状态晶体管主要有截止状态和放大状态两种工作状态。
场效应管基础知识——很全
场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件，具有输入电阻高（108W～109W）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中，应用最为广泛的是MOS场效应管，简称MOS管（即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET）；此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管，以及最近刚问世的πMOS 场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同，结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分，场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。
而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型；P沟耗尽型和增强型四大类。
见下图。
二、场效应晶体管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D 是结型N沟道场效应三极管，3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#，CS代表场效应管，××以数字代表型号的序号，#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
三、场效应管的参数1、IDSS —饱和漏源电流。
晶体管饱和导通的ibs
晶体管饱和导通的ibs晶体管饱和导通的IBS（Inverted Base Structure）是一种特殊的导通方式，常用于高频功率放大器和开关电路中。
本文将详细介绍晶体管饱和导通的IBS原理以及其应用。
一、晶体管基础知识在开始讨论晶体管饱和导通的IBS之前，首先需要了解晶体管的基本原理和结构。
晶体管是一种将小信号控制大信号的电子器件。
它由三个区域组成：发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
基极和发射极之间存在pn结，而基极和集电极之间存在pn结。
晶体管通过控制基极电流（IB），而能够调节集电极电流（IC）。
我们知道，晶体管在工作时可以处于截止状态、放大状态和饱和状态。
在饱和状态下，晶体管的饱和电流（IC（SAT））已经达到极限且无法进一步增加。
二、晶体管饱和导通晶体管饱和导通指的是当晶体管的极限电流已经达到且无法再进一步增加时，它的导通状态就称为饱和导通。
在饱和导通状态下，晶体管的VCE （Collector-to-Emitter Voltage）达到最低值，且是非常低的。
这是因为在饱和导通状态下，集电极和发射极之间的两个pn结都在导通状态。
三、晶体管饱和导通的IBS技术在晶体管饱和导通的IBS技术中，基极和集电极之间的两个pn结被反转，即nP极与P基反向。
这种结构可以有效地降低截止到饱和之间的转换时间，并实现更高的开关速度。
IBS技术对于高频功率放大器和开关电路非常有用。
四、晶体管饱和导通的优势和应用晶体管饱和导通的IBS技术相较于传统的结构有很多优势。
首先，它可以实现更高的开关速度和更小的截止到饱和之间的转换时间。
其次，它可以减小功率损耗，提高能源利用率。
此外，IBS技术还可以提供更大的集电极电流，增加晶体管的电流放大倍数。
由于其优异的性能，晶体管饱和导通的IBS技术在许多领域得到了广泛应用。
在高频功率放大器中，IBS技术可以提供更高的放大倍数和更低的失真。
薄膜晶体管(TFT)基础知识
关于TFTThin film transistor(TFT):薄膜晶体管原理类似于MOS 晶体管，区别在于MOS 是凭借反型层导电，TFT 凭借多子的积累导电。
常见TFT 结构：底栅结构（BG ）、顶栅结构（TG ）和双栅结构（DG ）如下图所示 源极漏极有源层栅极衬底绝缘层栅极绝缘层源极漏极有源层衬底 衬底有源层漏极栅极源极绝缘层绝缘层栅极a ） BG 结构b ）TG 结构c ）DG 结构图一.常见的TFT 结构BG 特点：金属栅极和绝缘层可同时作为光学保护层，避免产生光生载流子，影响电学稳定性，通常在最上层加一层钝化层以减少外界干扰。
TG 特点：可以通过改善光刻工艺降低成本。
但要加保护层，防止背光源照射到有源层，产生光生载流子，影响电学性能。
DG 特点：可通过调节背栅电压来调整阈值电压，增加了器件的阈值稳定性。
弥补了BG 和TG 的缺点。
有报道称和C G 成反比关系，而双栅结构的C G =C BG +C TG ，所以DG 结构有较好的阈值稳定性。
表征TFT 性能的参数：1） 阈值电压：决定了器件的功耗，阈值越小越好。
2） 迁移率：表征器件的导电能力。
3） 开关电流比I On /I Off ：表征栅极对有源层的控制能力。
4） 亚阈值摆幅S:漏极电流减小一个数量级所需的栅压变化，表征TFT 的开关能力。
TFT 的发展：主要是沟道材料的变化：氢化非晶硅多晶硅金属氧化物（ZnO 和a-IGZO ）表1为以上材料的性能对比：由表1可以看出，1.非晶Si：迁移率较低，不透明，禁带宽度低，光照下不稳定。
2.多晶Si: 有较高的迁移率，但均匀性差，难大面积制备性质均匀的薄膜。
3.金属氧化物：有较高的迁移率，可见光透过率高，禁带宽度高，稳定性好。
金属氧化物ZnO和IGZO由于较高的迁移率和透光性，成为现阶段器件中主流的沟道材料。
IGZO和ZnO的性质：纯净的金属氧化物是不导电的，ZnO和IGZO的导电是在制备过程中会产生元素空位，ZnO 中既有Zn空位，又有O空位，呈弱n型半导体性质，这一性质决定了ZnO作为沟道层时在负压下阈值有较大的偏移，而IGZO主要以氧空位为主，呈强n型半导体性质，沟道层中几乎没有空穴，这使得IGZO在负压下有较好的阈值稳定性。
晶体管的工作原理
晶体管的工作原理晶体管是一种半导体电子器件，广泛应用于电子技术领域。
它是由三个掺杂不同种类的半导体材料构成的，主要包括N型半导体、P型半导体和P-N结。
晶体管的工作原理是基于控制电流的传递和放大作用，并可以通过控制输入信号的变化来实现电子开关和放大电路。
1. P-N 结晶体管内部的P-N结起到关键的作用。
P-N结是由P型半导体和N型半导体材料的结合而形成的。
N型半导体中掺杂有额外的电子，被称为自由电子；P型半导体中掺杂有额外的空穴，被称为正空穴。
在P-N结的界面，自由电子和空穴会发生复合，形成一个细小而薄弱的耗尽区。
2. 基本结构晶体管主要由三个层状的半导体材料组成，分别是发射区（Emitter）、基区（Base）和集电区（Collector）。
发射区是N型半导体，集电区是N型半导体，而基区是P型半导体。
集电区与发射区之间的P-N结被称为发射结，发射结与基区之间的P-N结被称为集电结。
3. 工作原理晶体管的工作过程可以分为放大和开关两种模式。
（1）放大模式：当晶体管工作在放大模式时，可将输入信号的弱电流放大为输出信号的强电流。
当输入信号通过发射结进入基区时，如果发射区的电压高于基区，发射结就会被打开，大量的电子就会进入基区。
这些电子会被吸引到集电区，形成一个电子流，由发射区到集电区，从而实现电流的放大。
（2）开关模式：当晶体管工作在开关模式时，可根据输入电流的变化来控制电路的开关状态。
当输入信号通过发射结进入基区时，如果发射结的电压低于基区，发射结就会被关闭，此时基区没有电流通过，晶体管处于关闭状态。
如果发射结的电压高于基区，发射结就会被打开，电流可以通过晶体管的集电区和发射区，使其处于导通状态。
4. 工作参数晶体管的工作参数包括放大倍数、截止频率和饱和电流。
放大倍数指的是输入信号与输出信号的电流比值；截止频率指的是晶体管能够放大信号的最高频率；饱和电流是指晶体管在饱和状态下通过集电极和发射极的电流。
双极型晶体管和场效应管基础知识
双极型晶体管和场效应管基础知识
1.场效应管主要有结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET)。
绝
缘栅型场效应管的衬底(B)与源析(S)连在一起，它的三个极分别为栅极(G)、
漏极(D)和源极(S)。
晶体管分NPN和PNP管，它的三个极分别为基极(b)、
集电极(c)、发射极(e)。
场效应管的G、D、S极与晶体管的b、c、e极有相
似的功能。
绝缘栅型效应管和结型场效应管的区别在于它们的导电机构和电
流控制原理根本不同，结型管是利用耗尽区的宽度变化来改变导电沟道的宽
窄以便控制漏极电流，绝缘栅型场效应管则是用半导体表面的电场效应、电
感应电荷的多少去改变导电沟道来控制电流。
它们性质的差异使结型场效应
管往往运用在功放输入级(前级)，绝缘栅型场效应管则用在功放末级(输出级)。
2.双极型晶体管内部电流由两种载流子形成，它是利用电流来控制。
场效
应管是电压控制器件，栅极(G)基本上不取电流，而晶体管的基极总要取一定的电流，所以在只允许从信号源取极小量电流的情况下，应该选用场效应管。
而在允许取一定量电流时，选用晶体管进行放大，可以得到比场效应管高的
电压放大倍数。
3.场效应管是利用多子导电(多子：电子为多数载流子，简称多子)，而晶体管是既利用多子，又利用少子(空穴为少数载流子，简称少子)，由于少子的
浓度易受温度，辐射等外界条件的影响，因此在环境变化比较剧烈的条件下，采用场效应管比较合适。
晶体管基础知识
前言集成电路只有在高倍放大的情况下才能看到它的真面目。
它的表面到处是错综复杂的细微的连线，而在这下面则是同样错综复杂的掺杂硅的图形，所有这些都是按照一套称作layout的蓝图做出来的。
模拟和混合信号集成电路的layout很难做到自动化。
每个多边形的shape和placement都需要对器件物理，半导体制造和电路理论的深刻理解。
尽管已经有30年的研究了，但仍旧有许多不确定性。
这些知识分布在艰涩难懂的期刊文章和未出版的手稿里。
本书则把这些知识整体统一串连了起来。
原本这本书是打算写给LAYOUT设计师看的，同时它也适合那些希望更好的理解电路和LAYOUT之间关系的电路设计师。
由于本书拥有大量的读者，特别是那些对于高等数学和固体物理学不是很精通的人，所以本书尽量降低了数学运算，并使用了最普遍使用的变量和单位。
读者只要会基本代数和基本的电子学就可以。
书中的练习假定读者能使用LAYOUT编辑软件，不过即使没有，大部分习题还是能用笔和纸完成的。
本书有14章和5篇附录。
前2章是对器件物理学和半导体工艺的一个整体概括。
在这2章里，简单的文字解释和图形模型代替了数学推导。
第3章是关于3种原型工艺：标准BIPOLAR, SILICON-GATE CMOS 和ANALOG BICOMS。
重点将放在截面图和这些截面图与样品器件的传统layout之间的相互关系。
第4章着重讨论了LAYOUT在决定可靠性方面的作用和通常的失效机制。
第5和6章则是电阻和电容的LAY OUT。
第7章以电阻和电容为例讨论了匹配的原理。
第8章到第10章是BIPOLAR器件的LAYOUT，而第11，12章有关场效应管的LAYOUT和匹配。
第13，14章讨论了一些更深入的话题，包括器件合并，G UARD RINGS，ESD保护结构和FLOORPLANNING。
附录则包含缩写表，MILLER指数的讨论，习题中需要的样例LAYOUT规则和书中使用的公式的推导。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识
二极管和三极管是电子学中两种常见的元件。
它们都是半导体器件，
具有不同的特性和应用。
二极管是一种只允许电流在一个方向上通过的器件。
它由两个不同掺
杂的半导体材料（P型和N型）组成，形成PN结。
当正向偏置时，
电子从N区域流入P区域，并且空穴从P区域流入N区域，形成电流。
当反向偏置时，PN结会形成一个高阻值区域，几乎没有电流通过。
这种特性使得二极管可以用于整流、稳压和开关等应用。
三极管也被称为双极晶体管（BJT），是由三个掺杂不同的半导体层组成的器件。
它有两个PN结，其中一个被称为发射结，另一个被称为
集电结。
发射结连接到P型半导体层，集电结连接到N型半导体层。
当发射端加正向偏置时，少量的电子注入基区，并且在集电端产生大
量载流子（电子或空穴）输出信号放大器；当发射端加反向偏置时，
则会将输入信号阻断。
三极管有两种类型：NPN和PNP。
NPN型三极管中，发射区域是N
型半导体，而基区域是P型半导体；而PNP型三极管中，则相反。
这种特性使得三极管可以用于放大、开关和振荡器等应用。
总的来说，二极管和三极管都是非常重要的半导体器件，具有广泛的应用。
了解它们的基础知识对于电子学学习者来说是非常重要的。
晶体管电路设计
晶体管电路设计引言晶体管电路设计是电子电路设计中的一个重要方面。
晶体管作为一种半导体器件，广泛应用于各种电子设备中，如计算机、手机、电视等。
本文将介绍晶体管电路设计的基本概念、原理和实践方法。
晶体管基础知识什么是晶体管晶体管，全称为晶体管三极管，是一种用于放大和开关电信号的半导体器件。
它由三个区域构成，分别为发射区、基区和集电区。
晶体管的工作原理是通过控制基极电流来控制集电区电流。
根据晶体管的PN结类型可以分为NPN型和PNP型。
晶体管的应用晶体管广泛应用于电子设备中的各种电路中，如放大电路、开关电路、数字电路等。
晶体管可以放大电信号，实现信号放大，同时也可以作为开关控制电流的通断。
晶体管电路设计的步骤晶体管电路设计涉及多个步骤，下面将逐一介绍。
确定电路需求在进行晶体管电路设计之前，首先需要明确电路的需求。
包括电路的功能、输入输出要求、工作条件等。
根据电路需求确定晶体管的工作模式和参数。
选择合适的晶体管型号根据电路需求和工作模式，选择适合的晶体管型号。
根据晶体管的参数表，比较不同型号的晶体管的特性，如电流增益、最大功率、频率响应等，选择合适的晶体管型号。
绘制电路图根据电路需求和选择的晶体管型号，绘制电路图。
电路图应包括晶体管的引脚连接、元器件连接、电源连接等。
电路图绘制要符合电路设计规范，清晰明了。
计算电路参数根据电路需求和电路图，进行电路参数的计算。
包括电阻、电容、电感等元器件的选取和计算。
同时还需要计算晶体管的偏置电流、工作点等参数。
仿真和调试在进行实际的电路实现之前，可以通过软件仿真工具对电路进行仿真。
通过仿真可以评估电路的性能、稳定性等。
如果发现问题，可以进行调试和优化。
PCB设计和制造完成电路参数计算、仿真和调试后，需要进行PCB （Printed Circuit Board）的设计。
PCB设计是将电子元器件进行布局并进行连线的过程。
完成PCB设计后，可以进行PCB的制造。
实际设计和测试根据PCB设计进行实际的电路制作和组装。
三极管基础知识全面解析!
三极管基础知识全面解析！
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关，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结把整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。
1
三极管的工作原理
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
一、电流放大
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib 的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。
5.晶体三极管
5、晶体三极管的主要参数 1）、共发射极直流放大倍数HFE 共发射极直流放大倍数HFE是指在没有交流信号输入时，共发 射极电路输出的集电极直流电流与基极输入的直电流之比。这 是衡量晶体三极管有无放大作用的主要参数，正常三极管的 HFE应为几十至几百倍。常用的三极管的外壳上标有不同颜色 点，以表明不同的放大倍数。 放大倍数：-15-25-40-55-80-120-180-270-400 色标点： 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 黑 例如：色点为黄色的三极管的放大倍数是40～55倍之间，色点 是灰色的三极管的放大倍数为180～270倍之间等等。
iB 30A
iB 20A
iB 10 A
放大区
iB 0A
0 VCE(sat)
截止区
V(BR)CEO
v CE
它分为四个区域： 放大区 截止区 饱和区 击穿区
称为击穿电压。
操作2: 三极管各个极的对地电压及其判断 根据表中给出的在放大电路中测得的三极管各个极对地的电压， 判断各个极的名称、管型和材料。 表 三极管的各个极的对地电压及其判断
晶体管在放大状态下内部载流子的传递
N+ IE E IEP
注入空穴
P 扩散电子 IB1 IB B IB2
N
收集电子
IEN 注入电子
ICN1
IC C
ICN2 ICBO ICP
发射结 复合电子
集电结
漂移空穴 漂移电子
VBE
VCB
8、三极管的工作状态 半导体三极管在工作时，根据各引脚所施加的工作电压大小，可以 使晶体三极管工作在饱合、截止、放大等状态下。 依据晶体管的发射结(EBJ)和集电结(CBJ)的偏置情况，晶体管的工 作状态如表所示： 注：VBE＝VB－VE VBC=VB-VC VB－晶体三极管基极电压 VC－晶体三极管集电极电压 VE－晶体三极管发射极电压
三极管基础知识及测量方法
三极管基础知识及测量方法三极管基础知识及测量方法一、晶体管基础双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管PN 结。
正向偏置的 EB 结有空穴从发射极注入基区，其中大部分空穴能够到达集电结的边界，并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用下到达集电区，形成集电极电流 IC 。
在共发射极晶体管电路中 ,发射结在基极电路中正向偏置 , 其电压降很小。
绝大部分的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。
由于 VBE 很小，所以基极电流约为IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。
如果晶体管的共发射极电流放大系数β = IC / IB =100, 集电极电流 IC=β*IB=10mA。
在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V，而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V，如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib，在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic，有c/ib=β，实现了双极晶体管的电流放大作用。
金属氧化物半导体场效应三极管的基本工作原理是靠半导体表面的电场效应，在半导体中感生出导电沟道来进行工作的。
当栅 G 电压 VG 增大时，p 型半导体表面的多数载流子棗空穴逐渐减少、耗尽，而电子逐渐积累到反型。
当表面达到反型时，电子积累层将在 n+ 源区 S 和 n+ 漏区 D 之间形成导电沟道。
当VDS ≠ 0 时，源漏电极之间有较大的电流 IDS 流过。
使半导体表面达到强反型时所需加的栅源电压称为阈值电压 VT 。
当 VGS>VT 并取不同数值时，反型层的导电能力将改变，在相同的 VDS 下也将产生不同的 IDS , 实现栅源电压VGS 对源漏电流 IDS 的控制。
二、晶体管的命名方法晶体管：最常用的有三极管和二极管两种。
三极管以符号BG（旧）或（T）表示，二极管以D表示。
按制作材料分，晶体管可分为锗管和硅管两种。
按极性分，三极管有PNP和NPN两种，而二极管有P型和N型之分。
第2章 晶体三极管的基础知识
第二章晶体三极管和单级低频小信号放大器第一节晶体三极管的基础知识知识点1 理解晶体三极管的结构、分类、符号和基本联接方式【典型例题】【例1】判断题（）在共发射极接法中，输入信号从基极入，集电极出。
【解析】共发射极接法的公共端为发射极，信号从基极和发射极之间输入，从集电极和发射极之间输出。
本题描述不清晰，易导致误会。
【答案】答案为×。
【例2】选择题晶体三极管基本连接方式中既能放大电流又能放大电压的联接方式是（）。
A.共发射极B.共集电极C.共基极D.共漏极【解析】共集电极接法只有电流放大作用，没有电压放大；共基极接法只有电压放大作用，没有电流放大;只有共发射极接法既能放大电流又能放大电压。
【答案】选择A。
【一课一练】一、判断题（）1.晶体三极管有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是锗NPN和硅PNP 两种三极管。
（）2.晶体三极管的管脚有三个，分别是发射极、门极、基极。
（）3.晶体管由两个PN结组成，所以可以用两个二极管反向连接起来充当晶体管使用。
（）4.晶体三极管的集电极和发射极可以互换使用。
（）5.用万用表黑表笔固定三极管的某一个电极，红表笔分别接三极管另外两电极，观察指针偏转情况。
若两次的测量阻值都大或是都小，则引脚所接就是基极。
二、选择题1.晶体三极管在三个掺杂区域中，位于中间的区域为（）。
A.发射区B.集电区C.基区D.共极区2.晶体三极管的图形符号中，有箭头的电极为（）。
A.发射极B.基极C.集电极D.公共极3.如图2-2-4所示，该电路为（）电路。
A.共基极B.共发射极C.共集电极图2-2-44.用指针式万用表的电阻档测量晶体三极管时，应该打的档位是（）。
A.R×1B.R×10C.R×100D.R×10K5.晶体三极管在组成放大器时，根据公共端的不同，连接方式有（）。
A.1B.2C.3D.4【知识点1参考答案】一、判断题ⅹⅹⅹⅹⅹ二、选择题 CACCC知识点2 识记晶体三极管的放大条件、放大作用和电流分配关系【典型例题】【例1】选择题三极管工作在放大状态时，其两个PN结必须满足（）。
三极管的基础知识
三极管的基础知识三极管，也被称为双极型晶体管（BJT），是一种重要的电子器件。
它是一种由半导体材料制成的电子器件，具有放大和开关功能。
三极管的结构简单，但其内部运作原理复杂，被广泛应用于电子电路中。
三极管由三个区域组成，分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区都是N型半导体，而基区是P型半导体。
这种PNP或NPN 结构赋予了三极管特殊的性能。
三极管的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时，P型基区与N型发射区之间的结电位被降低，形成一个正向偏置。
这使得发射区的电子从发射极流向基极，同时在基区形成一个电子空穴对。
这些电子空穴对会向集电区扩散，与集电区的电子进行复合，导致集电电流从集电极流出。
因此，基极电流的微小变化就可以引起集电电流的显著变化，实现电流放大的功能。
三极管还可以作为开关使用。
当在基极-发射极间施加一个正向电压时，三极管处于饱和状态，集电电流接近最大，相当于一个导通的开关。
而当施加一个负向电压时，三极管处于截止状态，集电电流接近零，相当于一个断开的开关。
三极管的放大功能使其在各种电子设备中广泛应用。
它可以用于放大音频信号，从而实现音乐的放大播放。
此外，三极管还可以用于构建逻辑门、计数器、振荡器等电子电路。
它在计算机、通信、医疗设备等领域都有重要的应用。
然而，三极管也有一些局限性。
例如，它对温度和电压的变化比较敏感，容易出现温度漂移和电压饱和现象。
此外，在高频电路中，三极管的频率响应也会受到限制。
为了解决这些问题，人们发展出了其他类型的晶体管，如场效应晶体管（FET）和绝缘栅双极型晶体管（IGBT）。
这些器件在一些方面具有更好的性能，但三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件。
总结起来，三极管是一种重要的电子器件，具有放大和开关功能。
它的基本工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
三极管被广泛应用于各种电子设备中，但也存在一些局限性。
尽管如此，三极管仍然是电子电路中不可或缺的基础器件之一。
基础科普 单结晶体管原理知识分享
基础科普单结晶体管原理知识分享
晶体管原理知识是电子工程师从事设计研发工作的基础，单结晶体管工作原理知识作为其中重要的组成部分之一，尤其需要引起足够的重视。
在今天的基础科普知识分享中，我们将会为大家分享该类型的晶体管原理和特性知识，大家一起看过来吧。
要了解单结晶体管工作原理知识，首先需要清除这种晶体管的组成结构。
作为一种比较常见的也比较基础的晶体管，单结晶体管只有一个PN结和两个电阻接触电极，其半导体基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。
在这两个高阻N型硅片中间略偏b2一侧，通常会有一个合金制作的P区作为发射极e。
其结构、符号和等效电路如图1所示。
图1 单结晶体管结构原理图
接下来我们再来看一下单结晶体管工作原理和运行特性。
从图1中我们可以看出，单结晶体管的两基极b1与b2之间有一个电阻，这一电阻被称为基极电阻，其电阻阻值的计算公式为rbb=rb1+rb2。
在这一公式中，参数rb1为第一基极与发射结之间的电阻，其数值随发射极电流ie而变化，参数rb2为第二基极与发射结之间的电阻，其数值与ie无关。
发射结是PN结，与二极管等效。
若在两边的基极b2、b1间加上正电压Vbb，则A点电压可以计算为VA=[rb1/（rb1+rb2）]，vbb=（rb1/rbb），vbb=ηVbb。
式中参数η被称为
分压比，其值一般在0.3—0.85之间，如果发射极电压VE由零逐渐增加，就可测得单结晶体管的伏安特性。
单结晶体管的伏安特性如图2所示。
晶体管基础知识
晶体管基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊晶体管这玩意儿。
晶体管啊，就好比是电子世界里的小精灵，虽小却有着大能量！你想想看，咱生活里的各种电子设备，哪一个能离得开这些小家伙呢。
就说咱每天不离手的手机吧，那里面可有成千上万的晶体管在默默工作呢。
它们就像是一群勤劳的小蜜蜂，嗡嗡地忙碌着，让手机能正常运行，让我们能愉快地刷视频、聊天、玩游戏。
晶体管的作用那可太大啦！它可以放大信号，就像给声音或者图像加了一把劲，让它们更响亮、更清晰。
它还能当作开关，快速地打开或者关闭电路，控制着电流的流动。
这不就跟咱家里的电灯开关似的嘛，啪嗒一下，亮了或者暗了。
你说这晶体管咋就这么厉害呢？其实啊，这都是科学家们智慧的结晶呀！经过了无数次的研究和实验，才让这些小家伙变得这么厉害。
而且，随着技术的不断进步，晶体管也变得越来越小，越来越强大。
这不就是科技的魅力嘛！咱再说说电脑。
电脑里的晶体管那可真是多得数都数不过来。
它们齐心协力地工作，才能让我们在电脑上飞快地打字、看电影、办公。
要是没有这些晶体管，那电脑不就成了一个大铁疙瘩，啥也干不了啦。
你看那些高级的电子产品，什么智能手表啦、平板电脑啦，哪一个不是靠晶体管撑起来的。
它们就像是电子世界的基石，没有它们，整个电子大厦可就要倒塌咯！晶体管的发展也是一路坎坷呢。
从最开始的又大又笨，到现在的小巧玲珑，这中间经历了多少代人的努力呀。
这就好比是一个小孩子慢慢长大，变得越来越优秀。
咱可得好好珍惜这些小小的晶体管给我们带来的便利呀。
想想看，如果没有它们，我们的生活得变成啥样啊。
没有手机，没有电脑，没有电视，那得多无聊啊！所以说啊，晶体管可真是个了不起的东西。
它们虽然小小的，却有着大大的能量。
它们让我们的生活变得丰富多彩，让我们能享受到科技带来的便利和乐趣。
咱可得好好感谢那些发明和改进晶体管的科学家们，是他们让我们的生活变得如此美好！怎么样，现在你是不是对晶体管有了更深的了解呢？是不是也对这些小家伙充满了敬意呢？。
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第1章 半导体器件
I / mA
UZ UZ A O IZmin U/V ＋ Ui B IZmax － R
(b)
＋ Uz －
(a)
(c)
图10 稳压管的伏安特性曲线、 （a）伏安特性曲线；（b）图形符号；（c）稳压管电路
稳压管工作在击穿区时的稳定电压
5、汽车用整流二极管：P82—图5-21
汽车交流发电机用硅整流二极管，具有 一个引出极，另一个是外壳，参见教材P82 图5-21
汽车用二极管分为正向二极管和反向二 极管两种。正向二极管的引出端为正极，外 壳为负极，通常在正向二极管上涂有红点； 反向二极管的引出端为负极，外壳为正极， 通常在反向二极管上涂有黑点。
路里的开关元件，以及作为小电流的整流管。
N型锗片 阳极 引线 阴极 引线
铝合金小球
阳极引线 PN结
N型硅
金锑合金 底座
金属触丝 (a)
外壳 (b) 阴极引线
a）点接触二极管PN结接触面积小，不能通过很大的正向电
流和承受较高的反向工作电压，工作效率高， 常用来作为检波器件。
图7 半导体二极管的结构及符号 （a）点接触型结构;（b）面接触型结构;
流很小，PN结截止，这就是PN结的单向导电性。
第1章 半导体器件
2. 半导体二极管
把PN结用管壳封装，然后在P区和N区分别向外引出一 个电极，即可构成一个二极管。二极管是电子技术中最基 本的半导体器件之一。根据其用途分有检波管、开关管、 稳压管和整流管等。
硅高频检波管
开关管
稳压管
整流管
发光二极管
电子工程实际中，二极管应用得非常广泛，上图所示即 为各类二极管的部分产品实物图。
图8 二极管的伏安
二极管特性 R
－50
A
B
I
＋ U － U/V
0 0.4 0.8 1.2 －10 死区 －20 电压
（a）硅二极管2CP6
①、正向特性 0A段：称为“死区”。ＡＢ段：称为正向导
通区。
②、反向特性
0Ｄ段：称为反向截止区。
这时二极管呈 现很高的电阻，在电路中相当于一个断
开的开关，呈截止状态。
第1章 半导体器件
阳极 阴极 引线 引线
P N
a
阳极
阴极
k
P型支持衬底 (c)
图7
(d)
（c）集成电路中的平面型结构;
（d）图形符号
b）面接触型二极管或称面结型二极管
其结构如图 7（b）所示。这种二极管的 PN结面积
大，可承受较大的电流，其极间电容大，因而适用于
整流，而不宜用于高频电路中。
图7（c）所示是硅工艺平面型二极管的结构图，
给PN结加上电压，使电压的正极接 P 区，负极接 N区（即正向连接或正向偏置），如图 6 （a ）所示。 由于 PN 结是高阻区，而 P 区与 N 区电阻很小，因而外 加电压几乎全部落在PN结上。由图可见，外电场将推 动 P 区多子（空穴）向右扩散，与原空间电荷区的负 离子中和，推动 N 区的多子（电子）向左扩散与原空 间电荷区的正离子中和，使空间电荷区变薄，打破了 原来的动态平衡。同时电源不断地向 P 区补充正电荷， 向 N区补充负电荷，其结果使电路中形成较大的正向 电流，由 P 区流向 N 区。这时 PN 结对外呈现较小的阻 值，处于正向导通状态。
第二节 晶体管的基础知识
一、 半导体的基础知识 二、 晶体二极管
三、 晶体三极管
一、 半导体的基础知识
P69_倒四行
物体根据导电能力的强弱可分为导体、半导体和
绝缘体三大类。
凡容易导电的物质（如金、银、铜、铝、铁等金
属物质）称为导体；不容易导电的物质（如玻璃、橡
胶、塑料、陶瓷等）称为绝缘体；导电能力介于导体
二极管
3 、晶体二极管的特性 _______伏安特性 锗两大类。相应的伏安特性也分为两类。图 8
根据制造材料的不同，二极管可分为硅、 （a）所示为硅二极管的伏安特性;图8（b）所
示为锗二极管的伏安特性。现以图8（a）所示 硅二极管为例来分析二极管的伏安特性。
I / mA C 8 4 －150 UB D －100 R U E I I / A (a)
1 ）当二极管两端加反向时，二极管的反向电流 2 ）当反向电压超过一定数值时，二极管的反向 电流突然增大，此后二极管的伏安特性非常陡，二极 管失去单向导电性，这种现象称为反向击穿，此时的
几乎与反向电压无关，这个电流值称为反向饱和电流。
电压值称为反向击穿电压。
ＤＥ段：称为反向击穿区。
当反向电压增加到一定值时，反向电流
自由电子，在共价键中留下一个空位 ，称为“空穴”。
空穴在运动，并把空穴看成一种带正电荷的载流子 。
空穴越多，半导体的载流子数目就越多，因此形成的
电流就越大。
第1章 半导体器件
在本征半导体中，空穴与电子是成对出现的，称
本征半导体在温度升高时产生电子—空穴对的现象称 为本征激发。温度越高，产生的电子—空穴对数目就 越多，这就是半导体的热敏性。
2）、反向击穿电压是指反向击穿时的电压值。
击穿时，反向电流剧增，使二极管的单向导电性被
破坏，甚至会因过热而烧坏。 3）、一般手册上给出的最高反向工作电压约为击穿 电压的一半，以确保管子安全工作。例如 2AP1 最高反 向工作电压规定为 20V ，而实际反向击穿电压可大于
40V。
4 .特殊二极管
特殊用途的二极管在电子设备中早已得到广泛的应用，这里 简单介绍几种特殊用途的二极管。
①.稳压二极管 1）稳压特性 稳压二极管的伏安特性曲线、图形符号及稳压管电路如图 10 所示，它的正向特性曲线与普通二极管相似，而反向击穿特性曲 线很陡。在正常情况下稳压管工作在反向击穿区，在电路中稳压 二极管的两端加反向电压。由于曲线很陡，反向电流在很大范围 内变化时，端电压变化很小，因而具有稳压作用。图中的UB表示 反向击穿电压，当电流的增量 Δ I Z很大时，只引起很小的电压变 化ΔUZ。只要反向电流不超过其最大稳定电流，就不会形成破坏 性的热击穿。因此，在电路中应与稳压管串联一个具有适当阻值 的限流电阻。
价电子 电子轨道 惯性核
Si ＋14
Ge ＋32
＋4 价电子
原子核 (a) (b) (c)
图1：半导体的原子结构示意图
（a）硅原子；（b）锗原子；（c）简化模型
第1章 半导体器件
本征半导体晶体结构示意图如图 2 所示。由 图2可见，各原子间整齐而有规则地排列着，使 而且还受相邻4个原子核的吸引，每一个价电子 都为相邻原子核所共用，形成了稳定的共价键 结构。每个原子核最外层等效有8个价电子，由 因此，本征半导体导电能力较差。
第1章 半导体器件
＋4
＋4
＋4
由于热激发而产 生的自由电子
＋4 ＋4 ＋4
自由电子移走 后留下的空穴
＋4 ＋4 ＋4
图3 P型半导体的共价键结构
在 P 型半导体中，原来的晶体仍会产生 电子—空穴对，由于杂质的掺入，使得空穴 数目 远大于 自由电子 数目，成为 多数载流 子(简称多子)，而自由电子则为少数载流子
二、 晶体二极管
1 . 晶体二极管的结构和分类 （1）结构
半导体二极管又称晶体二极管，简称二极管。它是由一个 ＋
PN结加上相应的电极引线和管壳做成。 箭头所指方向即 －
电流方向，也就是正向导通方向。
正极
（2）（分类） 1）二极管按结构的不同分为点接触型和面接触型
a+
负极 -
b
点接触型二极管的结构，如图7（a）所示。这类管子的PN结面积和极间电容均 很小，不能承受高的反向电压和大电流，因而适用于制做高频检波和脉冲数字电
和绝缘体之间的物质（如硅、锗、硒等）称为半导体。 光敏性、掺杂性等特殊性能。
半导体之所以得到广泛的应用，是因为它具有热敏性、
第1章 半导体器件
一、PN结 1、P型、N型半导体
本征半导体是一种纯净的半导体晶
体。常用的半导体材料是单晶硅（Si）
和单晶锗（Ge）。
半导体硅和锗都是4价元素，其原
子结构如图1(a)，(b)所示。
施主原子
＋4 ＋4 ＋4
图4 N型半导体的共价键结构
第1章 半导体器件
半导体的分类
P(空穴）型（ 3价元素） 1、按掺入杂质元素的性质分 半导体 N（电子）型（5价元素） 硅 2、按基片材料分 半导体 锗
2、PN结及其单向导电性
①. PN结的形成 P80-第四段
在同一块半导体基片的两边分别形
（电子）从PN结附近拉走，将P区的多子（空穴）从PN结附近
拉走，使PN结变厚，呈现出很大的阻值，且打破了原来的动态 平衡，使漂移运动增强。由于漂移运动是少子运动，因而漂移
电流很小；若忽略漂移电流，则可以认为PN结截止。
综上所述:
PN 结正向偏置 ( 加正向电压 P 区接电源正极）时，
正向电流很大， PN 结导通； PN 结反向偏置时，反向电
成 N 型和 P 型半导体，它们的交界面附近 会形成一个 很薄 的空间 电荷区 ，称其为 PN结。 PN结的形成过程如图5所示。
P区
N区
P
耗尽层空 间电荷区
N
扩散运动方向 (a)
图5 PN结的形成
自建场 (b)
（a）多子扩散示意图；（b）PN结的形成
②. PN结的单向导电性
1）PN结正向偏置——导通
急 剧加大，这种现象称为反向击穿。发生击穿
时所加的电压称为反向击穿电压，记做ＵB。这
时电压的微小变化会引起电流很大的变化，表
现出很好的恒压特性。同样，若对反向击穿后 的电流不加以限制，PN结也会因过热而烧坏， 这种情况称为热击穿。