三极管知识简介
三极管的基本知识

b级会接一个大电阻RB限制电流Ib的大小,跑到b极的那 些多余的电子就只好穿越集电结,形成电流Ic
二、BJT 的电流分配和放大原理
如果基极电压翻倍,电荷分布会继续发生变化,发射结 宽度会变得更窄,这扇大门变得更宽了,将会有更多的 电子跑到b级
二、BJT 的电流分配和放大原理
由于RB是大电阻,Ib就算翻倍了也还是很小,所以更多 的电子会穿越集电结,让Ic也翻倍。
+ ui
Rb
C1 +
与二极管特性相似
+ + uCE输出 输入 uBE 回路 iE 回路
iB
Rc
+VCC
C2
RL
+ uo
iB VCC
Rb+ + uBE
Rb
iB
VCC
O
uBE
uCE 0 特性右移(因集电结开始吸引电子) uCE 1 V 特性基本重合(电流分配关系确定) 硅管: (0.6 0.8) V 取 0.7 V 导通电压 uBE 锗管: (0.2 0.3) V 取 0.2 V
+ UCE
Rc VCC
输入回路 BJT与电源连接方式
二、BJT 的电流分配和放大原理
当发射结正偏时,电荷分布会发生变化,发射结宽度会变窄; 相当于给电子打开了一扇e到b的大门 集电结反偏时,电荷分布会也发生变化,集电结宽度会变宽。 相当于打开了阻碍电子从c级跑出去的大门
二、BJT 的电流分配和放大原理
VCC
(2) 集电极 - 发射极反向饱和电流 ICEO
c b e A
ICEO
VCC
ICEO =(1+ )ICBO
iC ICM 安 全 工 ICEO O
什么是三极管

什么是三极管三极管,又被称为晶体管,是一种常见的电子元件。
它是一种半导体器件,能够用来放大电流、开关电路或作为电流稳定源。
三极管的结构和工作原理决定了它在电子电路中的重要性和广泛应用。
本文将详细介绍三极管的定义、结构、工作原理以及应用领域。
一、定义三极管是一种包含三个电极的半导体器件,通常由两种不同类型的半导体材料组成。
它的三个电极分别为基极、发射极和集电极。
三极管可用于控制电流流动,并在电子电路中实现信号放大功能。
二、结构三极管的结构由两种类型的半导体材料构成:P型半导体和N型半导体。
这两种材料的结合形成了两个 P-N 结,分别被称为基结和发射结。
其中,发射结夹在基结中间,集电极连接到基结,而发射极连接到发射结。
三、工作原理三极管的工作原理是通过调节基极电流控制集电极电流的大小。
当基极电流很小或者没有流过时,三极管处于截止状态,完全不导电。
当基极电流逐渐增大时,三极管进入放大区。
此时,三极管的集电极电流将正比于基极电流,且比基极电流大很多倍。
当基极电流进一步增大时,三极管会饱和,此时集电极电流不再随基极电流的增大而增大,达到饱和电流后保持不变。
四、应用领域由于三极管具有信号放大和电流控制的特点,因此在电子领域有广泛的应用。
以下是几个常见的三极管应用领域:1. 放大器: 三极管可以作为放大电路的关键元件,用于放大音频、视频等信号。
通过调节输入信号的电流,可以实现不同增益的放大效果。
2. 开关电路: 三极管可以用作开关电路的控制器。
在开关状态下,三极管可以让电流通过或者阻断,从而实现开关的功能。
3. 正反馈电路: 三极管可以用于正反馈电路的构建,从而实现自激振荡。
在振荡器、发射机等电子设备中都有广泛应用。
4. 电流稳定源: 三极管可以作为电流稳定源,提供一个稳定且可控的电流。
这在一些需要精确电流控制的电路中特别有用。
结论通过了解三极管的定义、结构、工作原理和应用领域,我们可以看到三极管在电子电路中的重要性和多功能性。
三极管手册介绍
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三极管手册介绍
三极管,也称为晶体三极管,是一种常用的电子器件,被广泛应用于电子电路中。
它由三个区域相互夹杂的半导体材料构成,通常被标记为E(发射极)、B(基极)和C(集电极)。
三极管是一种双极型晶体管,其主要特点是能够控制电流放大倍数。
通过控制基极电流,可以控制集电极电流的放大倍数。
因此,三极管广泛用于放大、开关、电子开关、振荡器等电路中。
三极管手册是一本关于三极管的详细介绍和应用指南。
该手册通常包括以下内容:
1. 三极管的基础知识:介绍三极管的结构、工作原理和基本参数。
包括器件标记和引脚配置,以及不同类型的三极管(如NPN型和PNP型)。
2. 三极管的电路应用:包括放大电路、开关电路、电源电路、振荡电路和稳压电路等。
每个电路应用都会介绍其原理、设计方法、常用电路图和计算公式。
3. 三极管的参数与曲线特性:包括直流参数(如最大集电流、最大功耗、最大电压等)和交流参数(如频率响应、增益、噪声系数等)。
手册中通常会给出参数的定义、测量方法和典型数值。
4. 三极管的选型与应用:介绍如何根据特定的应用需求选择合
适的三极管。
包括选择参数的考虑因素、常用的选型指南和技术手段。
5. 三极管的常见故障排除:介绍三极管常见的故障原因及排除方法。
包括电压过高、电流过大、温度过高等故障的检测和解决方法。
综上所述,三极管手册是一本提供关于三极管结构、工作原理、电路应用、参数与曲线特性、选型与应用和故障排除等方面知识的参考指南,旨在帮助工程师和电子爱好者更好地理解和应用三极管。
三极管知识及测量方法
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三极管知识及测量方法三极管(transistor)是一种常用的电子器件,广泛应用于电子电路中。
本文将介绍三极管的基本知识和测量方法。
一、三极管基础知识1.三极管的基本结构三极管由两个PN结组成,有三个引脚:基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
三极管主要分为NPN型和PNP型两种。
2.三极管的工作原理三极管在不同的工作状态下有不同的功能,主要有以下三个状态:-放大状态:在放大状态下,基极电流较小,只有微弱的信号,但输出在集电极上得到放大。
-关断状态:在关断状态下,基极电流为零,三极管完全截断,没有任何输出。
-饱和状态:在饱和状态下,集电极电流最大,基极电流较大,信号被完全放大。
3.三极管参数表达-电流放大倍数(β):指的是输入电流变化到输出电流的变化比例。
- 输入电阻(Rin):指的是输入电阻与基极之间的电阻。
- 输出电阻(Rout):指的是输出电阻与集电极之间的电阻。
- 横向导通电压(Vbe):指的是基极与发射极之间的电压。
二、三极管的测量方法1. 测量三极管灵敏度(hfe)-步骤一:将万用表(电流档)的电位器旋钮完全逆时针旋转为最低电流档。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)和B(基极)相连,并测量电流。
-步骤三:将测试引脚与三极管的C(集电极)和B(基极)相连,并测量电流。
- 步骤四:计算hfe值,hfe = Ic / Ib,其中Ic为集电极电流,Ib 为基极电流。
2.测量三极管的共射输入电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的B(基极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输入电阻,输入电阻 = Ube / Ib,其中Ube为基极与发射极之间的电压,Ib为基极电流。
3.测量三极管的共射输出电阻-步骤一:将测试引脚与三极管的E(发射极)和C(集电极)相连,并测量电阻。
-步骤二:将测试引脚与三极管的E(发射极)相连,并测量电阻。
- 步骤三:计算输出电阻,输出电阻 = Uce / Ic,其中Uce为集电极与发射极之间的电压,Ic为集电极电流。
三极管知识简介
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3)极间反向饱和电流
ICBO:发射极开路时,集电极—基极间的反向饱和电流。一般锗管的 ICBO 在 µA 数量级,硅管的 ICBO 在 nA 数量级。 ICEO:基极开路时,集电极—发射极间的穿透电流。
IEBO:集电极开路时,发射极—基极间的反向饱和电流。
由于直流参数 、 、ICBO 和 ICEO 等受温度影响较大,所以出于稳定性考虑, 也不要过大。
1.载流子的传输过程
在放大状态下,晶体三极管内部载流子的传输过程可归纳为发射结的注入、 基区中的输运与复合和集电区的收集。对此,我们以 NPN 管为例,参照图 2—37 作如下讨论:
1)发射结的注入 由于发射结正偏,使发射结变窄,扩散运动占优势,高掺杂发射区的大量电子注 入到基区,形成电子电流 IEn。与此同时,基区中的空穴也向发射区注入,形成 空穴电流 IEp。IEn 和 IEp 电流方向一致,由基区指向发射区,构成发射极电流 IE。 即 (2—42) 2)基区中的扩散与复合 注入到基区的电子,成为基区的非平衡少子,将继续向集电结方向扩散,在 扩散的过程中,除有少部分的电子会与基区中的多子空穴复合、形成基极复合电 流 IBn 外,大部分电子到达集电结边界,并在集电结电场作用下,漂移到集电区 形成集电极电子电流 ICn。 3)集电区的收集 由于集电结处于反偏状态,集电结势垒区中电场很强,其方向是由集电区指 向基区,因此,到达集电结边界的电子在此强电场的作用下,几乎全部收集到集 电区,形成集电极电子电流 ICn。此外,在该强电场的作用下,集电区内的少子 —空穴将漂移到基区;基区内的少子—电子也将漂移到集电区,它们形成集电结 的反向漂移电流 ICBO,ICBO 的方向与 ICn 方向是一致的。所以,总的集电极电流 IC 为 (2—43) 由图 2—37 可知,晶体管基极电流 IB 为 (2—44)
三极管npn和pnp

三极管npn和pnp三极管(Transistor)是一种最基本的电子元件,它具有可以放大和开关电流的功能,广泛应用于电子电路中。
三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
下面分别介绍NPN型和PNP型三极管的结构、工作原理以及应用。
一、NPN型三极管:NPN型三极管由两个N型半导体和一个P型半导体构成。
其中,N型半导体作为发射极(Emitter),由外界加上正电压。
P型半导体作为基极(Base),控制发射极和集电极(Collector)之间的电流。
另一个N型半导体则构成集电极。
具体来说,当基极与发射极之间的电压大于0.6V时,发射极和集电极之间就会形成一个导通路径,电流可以从发射极流向集电极。
NPN型三极管的工作原理是基于PN结的正向和反向偏置。
当发射极和集电极之间的电压大于0.6V时,PN结就会变为正向偏置,导致大量的电子从N型发射极注入到P型基极,形成发射极电流(Ie)。
同时,这些注入的电子会继续向集电极流动,形成集电极电流(Ic)。
在NPN型三极管中,Ic是由Ie 放大而来的,即放大系数β=Ic/Ie。
NPN型三极管具有放大作用,广泛应用于放大电路。
由于其有一个控制极(基极),可以通过控制电流的大小来控制输出电流,被称为"控制电流小,输出电流大"的电流放大器。
NPN 型三极管还常用于逻辑门电路、计时电路、振荡器电路等。
二、PNP型三极管:PNP型三极管由两个P型半导体和一个N型半导体构成。
其中,P型半导体作为发射极,由外界连结上负电源。
N型半导体作为基极,控制发射极和集电极之间的电流。
另一个P型半导体则构成集电极。
PNP型三极管的工作原理和NPN型三极管相似,区别在于PN结的正向和反向偏置。
当基极与发射极之间的电压小于-0.6V时,PN结就会变为正向偏置,使得发射极电流从发射极流入基极。
同时,由于P型基极中有空穴,这些空穴会向集电极流动,形成集电极电流(Ic)。
在PNP型三极管中,Ic是由发射极电流减少而来的,即放大系数β=Ic/Ie。
三极管规格书
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三极管规格书摘要:1.三极管的基本概念2.三极管的分类3.三极管的主要参数4.三极管的放大原理5.三极管的应用领域正文:三极管,作为一种最基本的电子元件,广泛应用于各种电子设备和电路中。
这篇文章将详细介绍三极管的规格书。
首先,我们来了解三极管的基本概念。
三极管,又称晶体三极管,是由三个控制电极(或称栅极、源极、漏极)组成的半导体器件。
通过改变栅极的电压,可以控制源漏电流的大小,从而实现信号放大、开关等功能。
接下来,我们来探讨三极管的分类。
根据结构和工作原理的不同,三极管可以分为两类:NPN型和PNP型。
NPN型三极管的三个电极分别由氮化硼、磷化铟和硼化镓等半导体材料制成;而PNP型三极管的三个电极则由磷化铟、硼化镓和氮化硼等半导体材料制成。
在了解三极管的分类后,我们来关注一下三极管的主要参数。
这些参数主要包括:电流放大系数(或称电流增益)、输入电阻、输出电阻、耗散功率等。
电流放大系数是衡量三极管放大能力的重要指标,输入电阻和输出电阻则分别表示三极管在输入和输出端的电流阻力,耗散功率则表示三极管在承受电流和电压时的热量损耗。
进一步地,我们来探讨三极管的放大原理。
当在栅极施加一定的电压时,栅极和源极之间的绝缘层会发生电场效应,使得源极和漏极之间的电阻发生变化,从而导致源漏电流的变化。
这种现象被称为“场效应”,是三极管实现信号放大的基本原理。
最后,我们来了解一下三极管的应用领域。
由于其独特的放大和开关功能,三极管广泛应用于各种电子设备和电路中,如放大器、振荡器、电源开关、信号处理等。
总之,三极管作为一种重要的电子元件,其规格书涉及到基本概念、分类、主要参数、放大原理和应用领域等多个方面。
三极管基础知识
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三极管基础知识一、三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件,也是电子工程中最常用的元件之一。
它由三个区域组成:P型区、N型区和P型区,分别称为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流或控制电流,可以用于放大信号、开关电路等方面。
二、三极管的结构1. PNP型三极管PNP型三极管由两个N型半导体夹着一个P型半导体而成。
其中,N 型半导体称为发射区,P型半导体称为基区,另一个N型半导体称为集电区。
2. NPN型三极管NPN型三极管则与PNP型相反,由两个P型半导体夹着一个N型半导体而成。
其中,P型半导体称为发射区,N型半导体称为基区,另一个P型半导体称为集电区。
三、三极管的工作原理1. PNP型三极管工作原理当外加正向偏压时,发射结变窄并形成空穴少子浓度梯度,在这个梯度下空穴从基端向发射端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的空穴扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
2. NPN型三极管工作原理当外加正向偏压时,基结变窄并形成电子少子浓度梯度,在这个梯度下电子从发射端向基端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的电子扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
四、三极管参数1. 三极管放大系数三极管放大系数指输入信号和输出信号之比。
对于PNP型三极管来说,在其正常工作状态下该系数一般在0.95至0.99之间,对于NPN型三极管来说,该系数一般在100至300之间。
2. 最大集电电流最大集电电流指三极管在正常工作状态下能够承受的最大电流。
对于不同型号的三极管来说,其最大集电电流也不同。
3. 最大耗散功率最大耗散功率指三极管能够承受的最大功率。
三极管知识介绍
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二、三极管的分类
1、按材质分:硅管和锗管。 2、按结构分:NPN、PNP。 3、按功能分:开关管、功率管、达林顿 管和光敏管等。 4、按功率分:大、中、小功率管。 5、按工作频率分:低、高、超频管。 6、按结构工艺分:合金管和平面管。
二、Байду номын сангаас极管如何判别 管脚?
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, 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。
五、三极管的三个工作区域如何划分。
通常把三极管的输出特性曲线划分为三个区域: 截止区、放大区、饱和区。 1、截止区 在Ib=0时这条曲线下面的区 域为截止区。截止区的特点是Ib=0。此时三极管 集电极与发射极间呈现高阻状态。相当于一个断开的 开关。三极管截止状态的工作条件是发射结零偏或反 偏,集电结反偏。 2、放大区 输出特性近于水平的部分称为放 大区。在放大区,I=bI,所以放大区也称线性区。因 为集电极电流I的变化要比 基极I的变化大的多,即起 到了电流放大作用。三极管处于放大状态时,发射结 处于正向偏置,集电结处于反向偏置。
*六、如何用万用表判断三极管的三个电极 1、基极的判定 把三极管看成二极管。将红表笔 接某一管脚、黑表笔分别接另外两个管脚,测量两个 阻值。若测得阻值均较小,且为1KW左右时,红表笔 所接的管脚为PNP型三极管基极。NPN型三极管方法 同上。以黑表笔为基准,红表笔分别接另外两个管脚, 测得阻值均较小,且为5KW左右,则黑表笔所接的管 脚为NPN型三极管的基极。 2、集电极的判定 利用三极管正向电流放大系数 比反向电流放大系数大的原理可确定集电极。用手将 万用表两表笔分别接基极以外的两电极,用嘴含住基 极,利用人体电阻实现偏置,测读万用表指示值。再 将两表笔对调同样侧读,比较两次读数,对PNP管, 偏转角大的一次中红表笔所接的为集电极;对NPN管, 偏转角大的一次中黑表笔所接的即为集电极。
三极管的基本知识

三极管的基本知识概念:半导体三极管也称双极型晶体管,晶体三极管,简称三极管,是一种电流控制电流的半导体器件。
作用:把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 作无触点开关。
三极管工作原理半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的。
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。
放大状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
饱和导通状态:当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。
三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
主要参数特征频率f T当f= f T时,三极管完全失去电流放大功能.如果工作频率f大于f T,电路将不正常工作.工作电压/电流用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.h FE电流放大倍数.V CEO集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.P CM最大允许耗散功率.晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用,在常见电路中有三种接法。
为了便于比较,将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表,供大家参考。
名称共发射极电路共集电极电路(射极输出器)共基极电路输入阻抗中(几百欧~几千欧)大(几十千欧以上)小(几欧~几十欧)输出阻抗中(几千欧~几十千欧)小(几欧~几十欧)大(几十千欧~几百千欧)电压放大倍数大小(小于1并接近于1)大电流放大倍数大(几十)大(几十)小(小于1并接近于1)功率放大倍数大(约30~40分贝)小(约10分贝)中(约15~20分贝)频率特性高频差好好应用多级放大器中间级低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路应用NPN型三极管相当于常闭型水龙头,在没有用力打开水闸时,水龙头是关着的,NPN型三极管在基极(b)没有电压或接地时,集电极(c)到发射极(e)是关掉的,处于断路状态。
三极管基本知识
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发射极电流 I E 也由两部分组成: I En 和 I Ep 。
IEn为发射区发射的电子所形成的电流, IEp 是由基
区向发射区扩散的空穴所形成的电流。因为发射区是重 掺杂, 所以IEp忽略不计, 即IE≈IEn。IEn又分成 两部分, 主要部分是ICn, 极少部分是IBn。IBn是电 子在基区与空穴复合时所形成的电流, 基区空穴是由电 源UBB提供的,故它是基极电流的一部分。
N Rc P
N
UCC
图4
三极管中载流子的传输过程
2. 电流分配
c ICn ICBO b P IB Rb UBB IBn e IE N UCC N Rc IC
图5
三极管电流分配
集电极电流 I C 由两部分组成: I Cn 和 I CBO , 前者是由发射区发射的电子被集电极收集后形成的, 后者是由集电区和基区的少数载流子漂移运动形成的, 称为反向饱和电流。 于是有 IC=ICn+ICBO (1 - 1)
管子的放
β称为共发射极直流电流放大系数。当IC>>ICBO时, β又可写成
IC β= IB
则
− −
−
(1-6)
−
I C = β I B + (1 + β ) I CBO = β I B + I CEO
I CEO = (1 + β ) I CBO
−
其中ICEO称为穿透电流, 即
一般三极管的β约为几十~几百。β太小, 大能力就差, 而β过大则管子不够稳定。
I E ≈ I En = I Cn + I Bn
基极电流IB是IBn与ICBO之差:
(1-2)
I B = I Bn − I CBO
培训资料三极管

偏置电路故障
要点一
总结词
偏置电路故障会导致三极管无法正常 工作。
要点二
详细描述
偏置电路是三极管正常工作的关键, 如果偏置电路出现故障,如电阻器损 坏、电容器漏电等,会导致三极管无 法正常工作。这可能是由于电路设计 不合理、元件质量差或使用环境恶劣 等原因造成的。
要点三
排除方法
检查偏置电路的各个元件,确保其正 常工作。如果发现元件损坏,应及时 更换。同时,检查电路设计是否合理 ,确保其符合三极管的工作要求。
06
三极管的发展趋势与展望
三极管的发展历程
01
02
03
1947年
贝尔实验室的巴丁、布拉 顿和肖克利发明了晶体管 ,这是电子技术史上的里 程碑。
1950年
德州仪器的基尔比和仙童 的诺伊斯发明了集成电路 。
1952年
肖克利发明了第一种硅晶 体管。
三极管的发展历程
1956年
仙童的诺伊斯、德州仪器的基尔比发明了集成电 路。
智能家居领域
智能家居是未来家庭生活的发展趋势,而三极管在智能家 居领域中也有着广泛的应用,例如智能照明、智能安防、 智能家电等设备中都离不开三极管。未来随着智能家居市 场的不断扩大,三极管在智能家居领域的应用前景也将更 加广阔。
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标准值进行比较,判断三极管是否正常工作。
03
注意事项
在检测过程中,要确保万用表的量程选择正确,避免因量程过大或过小
而影响测量结果的准确性。同时,要确保三极管处于安全的工作状态,
避免因过压或过流而损坏三极管。
三极管的代换
代换原则
在代换三极管时,应选择性能参数相近或更好的三极管进 行代换,以保证电路的正常工作。
三极管的知识
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三极管的结构,三极管共有两个PN结,有NPN和PNP两种类型,有集电极,发射极和基极三个引脚。在发射极与基极之间的PN结称为发射结,在集电极和基极之间的PN结为集电结。基中C代表的是集电结,B代表的是基极,E代表的是发射极。三极管也称为双极型晶体管,在电路中用T来表示,由于三极管中的两个PN结相互影响,使得三极管具有电流放大功能。三极管的三个区,还有三极管的符号中的箭头,代表的是发射极处于正向偏置时的电流方向。三极管的三个共分别为集电区,发射区和基区.NPN型和PNP型主要的区别就是在发射区电流的流向。也正因为如此可以区分三极管的类型。若知道电流的流向,正向偏置时,可以知道PN结的电流方向是由P区流向N区,电流由哪里流出,哪里就是P区,另一端就是N区,这样就可以判断这个三极管是NPN型的还是PNP型的。三极管的三个极代表的英文是基极是BASE,发射极是EMISSION,集电极是COLLECTOR.其中的发射极掺杂浓度最高,集电极的浓度比发射极的小,且集电极的面积最大,基极的面积最小,且掺杂的浓度也最小。电压的方向问题,发射极应加上的是正向电压即是正向偏置,集电极应加上反向电压,即是反向偏置。电子在三极管中的流向,发射区向基区注入电子,同时电子从B区和C区流出。用电流来讲就是电流从发射极流出,从基极和集电极流入。IE=IC+IB,通过前面的学习我们知道PN结正向偏置时,电流与电压呈现指数关系。三极管在电路中的连接方式有菜发射极连接和菜基极连接还有就是共集电极连接。在三极管中,当发射极处于正向偏置时,硅管的发射极与基极之间的电压值为0.7V,锗管的发射极与基极之间的电压值为0.2V。当集电极处于反向偏置时,集电极与基极之间的电压值大于1V。注意以上所有数据均是带绝对值的,因为有方向之分,有正有负的,但大小不会变。再则是PNP管和NPN管的区分,NPN集电极上的电压大于发射极上的电压,PNP管上的集电极上的电压值小于发射极上的电压。三极管的主要参数有电流放大系数,有公式如下,分为交流电和直流电的公式,还分为共射电流放大系数,其中的直流电放大系数B=IC/IB,再则是交流电的放大系数等于集电极上的电流变化量除以基极上的变化量。另一个是共基极电流放大电路,直流电流的放大系数B=IC/IB,交流电的放大系数等于集电极上的电压除以发射极上的电压。两种放大系数之间又有关系,B=A/(1-A),还有A=B/(1+B).三极管的每二个的参数是极限参数,即是指集电极允许通过的最大电流,还有就是集最极的最大消耗功率。同时功率还受到温度的影响,温度越高,功率也就越小。集电极和发射极之间的反向击穿电压。最后,三极管的简化直流模型,分为三类,一个是截止模型,二是饱和模型,三是放大模型,前两个模型都没有电流流过三极管,只有在放大模型下才有电流流过。三极管为非线性元件,但在实际的应用中,有时可忽略曲线,把三极管当做是线性元件来使用。由此引进了H参数。在H参数等效电路,需要注意的几个问题,一个是H参数是针对交流电的而不能用于直流电中。二是电路中所用的电流源和电压源必须是受控源,其方向不可随意假设,三是H参数是在某个静态工作点测得的,其值与这个静态工作点有关。三极管的放大原理,就是给发射极加上正向电压,给集电极加上反向电压,这样的话,发射极的电子向基极扩散,同时,外电源又向基极提供空穴,使得电子和空穴在基极复合,还有就是集电极对电子的收集,就是说,通过改变基极的电流可以改变集电极的电流,原则上说,三极管是对电流的放大,但在集电极的电阻作用下,也可以将对电流放转换为电压输出,也就是说,三极管不仅可以对电流放大,也可以对电压放大。
三极管基础知识
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三极管基础知识三极管是一种半导体器件,也是电子电路中最常用的元件之一。
它由三个掺杂不同材料的半导体层构成,分别为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流和控制电流,因此被广泛应用于放大器、开关电路、振荡器等电子电路中。
三极管的结构三极管的结构可以分为PNP型和NPN型两种。
PNP型三极管的结构是以P型半导体为基底,两个N型半导体夹在中间,形成一个NPN结构。
NPN型三极管的结构则是以N型半导体为基底,两个P型半导体夹在中间,形成一个PNP结构。
在三极管中,发射极和集电极之间的区域被称为“空间电荷区”,而基极则是控制电流的关键部分。
三极管的工作原理三极管的工作原理可以用PNP型三极管为例来说明。
当PNP型三极管的发射极接通正电压,基极接通负电压时,发射极和基极之间的空间电荷区会变窄,电子就可以从发射极流向基极。
当基极电压变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
三极管的放大作用三极管的放大作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
因此,三极管可以将微弱的信号放大成较大的信号,从而实现放大作用。
三极管的开关作用三极管的开关作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流为零时,三极管处于关闭状态,集电极和发射极之间的电阻非常大,电流无法通过。
当基极电流足够大时,三极管处于开启状态,集电极和发射极之间的电阻非常小,电流可以通过。
因此,三极管可以用作开关电路,实现电路的开关控制。
三极管的振荡作用三极管的振荡作用是通过控制基极电流来实现的。
当基极电流变化时,空间电荷区的宽度也会发生变化,从而控制电子的流动。
当基极电压足够大时,空间电荷区会变得非常窄,电子就可以从基极流向集电极,从而放大电流。
三极管基础知识
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三极管基础知识一、三极管的基本结构与原理1.1 三极管的构成三极管是由三个区域(P-N-P或者N-P-N型)的半导体材料制成,其中夹在中间的一块称为基区,两侧分别是发射区和集电区。
1.2 三极管的工作原理三极管根据基区控制电流的大小和方向来调节集电区电流的大小。
当基区的电流为零时,三极管处于截止状态;而当基区的电流为正时,三极管处于放大状态。
三极管的工作原理是基于本征型晶体管理论的基础上发展起来的。
二、三极管的分类与参数2.1 三极管的分类根据不同的工作方式和结构形式,三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
NPN型三极管是以N型半导体为基础,P型半导体作为二极管,再以N型半导体作为封装;而PNP型三极管则相反。
2.2 三极管的参数三极管的常见参数包括最大集电极电流(IC)、最大发射极电流(IE)、最大反向电压(VCEO)等。
这些参数决定了三极管的工作范围和性能。
三、三极管的应用领域3.1 放大器电路三极管可以用作放大器电路的关键元件,通过控制输入信号的电流变化,实现对输出信号的放大。
3.2 开关电路三极管的开关特性使其在电路中经常被用作开关元件。
通过控制基极电流的通断,实现对电路的开关控制。
3.3 震荡电路三极管在震荡电路中可以产生正弦波、方波等信号,广泛应用于射频信号发生器、计算机时钟发生器等领域。
3.4 温度传感器三极管的温度特性可以用于温度测量和控制,如温度传感器。
四、三极管的基本特性与参数测量方法4.1 静态特性静态特性包括输入输出特性、直流放大特性等。
通过在不同的输入输出条件下测量电流、电压等参数,可以了解三极管的静态工作状态。
4.2 动态特性动态特性包括频率响应、输入阻抗、输出阻抗等。
通过在不同频率下测量电流和电压的关系,可以了解三极管的动态响应能力。
4.3 参数测量方法常见的参数测量方法包括基极电流测量、集电极电流测量、电压放大倍数测量等。
根据不同的测量需求,选择合适的测量方法来获取所需的三极管参数数据。
三极管基础知识
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三极管基础知识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。
二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。
三极管的基础知识
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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。
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饱和模式下的内部载流子传输过程
饱和模式下的内部载流子传输过程
图中,IF为假设发射结正偏,BC结零偏,
BE结产生的正偏电流转移到集电极。可以 理解为,BE结的正向电压控制电流。 图中,IR为假设BC结正偏,BE结零偏,BC 结产生的正偏电流转移到发射极。可以理 解为,BC结正向电压控制电流。 IE=IF- αIR IC= αIF-IR 由于同时受到BE和BC两个PN结的正向电 压控制,因此IC和IB就不满足IC= βIB电流方 程。此时,IC< βIB。
=5%。
共发射极连接时, VCE(sat) = VBE(sat) - VCB(sat) fT:带宽增益积。
三极管的常用参数
Pcm:最大集电极耗散功率
大部分三极管规格书为Pc,有些为PD。 Rth(j-a):结(晶片)-环境的热阻,又为R θJA。 Rth(j-c):结-封装表面的热阻,又为R θJC。 Tj:结温 Tc:管壳的温度,温度最高点 Ta:芯片的环境温度,可以理解为散热器的。 简单举例参数的设计应用。
三极管直流传输方程
共基极直流传输方程
α称为共基极电流传输系数,表示发射极电
流(IE)转化成集电极电子电流(Icn1)的 能力。 公式定义为:α=Icn1/IE。 其中IC=Icn1+ICBO 得共基极直流传输方程IC= αIE+ICBO 因为,ICBO很小,所以IC≈ αIE α值为0.95-0.98,一般在0.98以上。
共发射极直流传输方程
IC= αIE+ICBO IE =IC+IB 由以上两式得到: IC= [α/(1- α)]IB+[1/(1- α)]ICBO 假设IB=0,IC=ICEO,则ICEO= [1/(1-α)]ICBO 令β= α/(1- α) 得到共发射极直流传输方程 Ic= βIB+ICEO
ICEO和β的定义
等效电路 CE断路 受控电流源 CE短路
反偏 零偏
正偏 正偏 反偏
反偏 零偏
反偏 正偏 正偏
UE>UB>UC UC>UB>UE
UC>UB>UE UB>UC>UE 举例曾经出现的问题
B BB
C CC
B BB
C CC
B BB
IIBB IB
IICC IC
C CC
00 ..7 V . V 077 V
O. 2 V O. 22 V O. V
开发三部13年2月份交流会 三极管常识简介
演讲人:陈江波
晶体三极管定义
晶体三极管,简称三极管,为双极型器件
(Bipolar Junction Transistor,简称BJT) 双极型:空穴和电子都能参与导电。
晶体三极管的分类
三极管分类
1.
2. 3. 4. 5.
按频率分:高频管、低频管(举例) 按功率分:小、中、大功率(举例) 按材料分:硅管、锗管 按结构分:NPN、PNP(举例) 特殊三极管:达林顿三极管β=β1*β2 NPN+NPN,NPN+PNP, PNP+PNP, PNP+NPN。 分析达林顿
三极管的示意图结构和符号
三极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的结构特点
发射区的掺杂溶度最高 集电区的掺杂溶度比发射区低,且面积大 基区掺杂溶度很低,而且很薄,一般几个微米至 十几个微米。
管芯结构剖面图
三极管的工作模式
22 2 33 3
工作模式 BE结 截止 放大 饱和 倒置
BC结
电压关系
电流关系 IB=IC=0 IC=βIB IC《βIB
00 ..7 V . V 077 V
βI B βI BB βI
E EE (a) (a) (a)
E EE (b (b ))) (b
E EE (c) (c) (c)
放大模式下内部载流子传输过程
放大模式下的电流放大作用
当晶体三极管工作在发射结(BE结)正偏,
集电结(BC结)反偏的模式时,它呈现的 主要特性是BE结正向受控作用,即VBE的电 压控制,而几乎不受反偏集电结电压的控 制。因此,该状态具有电流放大作用。
三极管的封装
目前,较常用的分装TO-92、SOT-23、SOT-89 、SOT-223、TO-126、TO-220、TO-3等。 一般封装的形式与功率相关 封装和温度决定耗散功率Pcm(最大集电极耗散 功率,大部分规格书采用Pc、Pd)后面章节讲解 1W以下小功率、1W-5W中功率、5W以上大功率 如:SOT-23、TO-92用于小功率 SOT-223、TO-126、TO-220用于中功率 TO-3用于大功率
hEF
三极管的常用参数
ICBO:集电极-基极反向饱和电流
IEBO:发射极-基极反向饱和电流
IC:集电极电流 Icm:最大集电极电流,tp<0.3mS,D VBE(sat):发射结饱和导通电压0.7V VCB(sat):集电结饱和导通电压0.4V VCE(sat):集电极-发射极饱和导通电压
三极管的常用参数
:在特定条件下的β值范围。(举例选 型、电路设计) VCBO:发射极开路时,集电极-基极反向击 穿电压。 VCEO:基极开路时,集电极-发射极反向击 穿电压。 VEBO:集电极开路时,发射极-基极反向击 穿电压。 举例VCBO、 VCEO、 VEBO三个参数在实际的 作用和裕量。
β称为共基极电流放大系数,其值大于1。 ICEO为集电极-发射极饱和电流可理解为集
电极开路(IB=0)时的集电极电流。 由β= α/1-α, ICEO= [1/(1-α)]ICBO两式 得到ICEO= (1+ β)ICBO,因此β越大, ICEO越大 该两个值对温度很敏感 β每上升1℃,差值增加0.5%-1% 每上升10℃, ICEO增大一倍。