三极管的主要特性
三极管饱和区条件
三极管饱和区条件
三极管是一种重要的电子器件,广泛应用于电路中。
在使用三极管时,我们需要考虑到它的工作状态。
其中一种状态是饱和区,也是三极管的一种重要工作状态。
本文将介绍三极管饱和区的概念、特性和条件。
一、概念
饱和区是指三极管处于一种特殊的工作状态下,在该状态下,三极管的集电极和发射极之间基本上成为导通的。
当这种状态出现时,三极管的电流将不再受到控制,而只能通过其他元件来调节。
二、特性
在饱和区,三极管具有以下特性:
1.集电极和发射极之间基本上是导通的,电阻很小。
2.集电极电流与基极电流关系较弱,且集电极电流近似于最大。
3.三极管的放大作用几乎完全消失。
三、条件
1.基极电压为正。
2.基极电流足够大,使得发射结达到饱和。
3.集电结电压足够小。
满足以上三个条件后,三极管进入饱和区的电路示意图如下:
从上图可以看出,在三极管进入饱和区时,电压上升,电流也上升,而此时电压和电流均不能继续增长,因为三极管已经被完全饱和了。
四、应用
三极管的饱和区用于电路中的开关控制,例如用于直流电机的控制,可以通过三极管的饱和区控制电机的启停、正反转等操作。
总之,对于三极管而言,饱和区是一个重要的工作状态,了解饱和区的概念、特性和条件对于正确使用三极管、设计电路有很大的帮助。
三极管原理全总结
三极管原理全总结三极管是一种深具影响力的半导体电子器件,广泛应用于电子电路中的放大、开关和稳压等功能。
下面是对三极管原理的全面总结:一、三极管的基本结构三极管由三个掺杂不同材料的半导体层片组成,分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区分别是n型和p型半导体,基区是p型半导体。
发射区和集电区之间通过基区相互连接。
二、三极管的工作原理1.放大作用:当输入信号施加在三极管的基极上时,如果正相输入,即基极向正偏压施加,会使得基区内的少数载流子浓度增加,这样会缩小基区的电阻,使得大量的电子从发射极注入到基区中,即电流通过三极管的基极。
2.输出作用:当三极管的发射极和集电极之间施加正向电压时,集电极上会有较大的电压和电流输出,且集电电流与发射电流间存在放大比例。
三、三极管的工作模式1.放大模式:当发射极到基极的电压为正时,三极管处于放大工作模式。
此时,基极电压和基极电流间的关系为非线性关系,输出电流的变化可配合输入信号进行放大。
2.饱和模式:当发射极到基极的电压为负且发射电流很小时,三极管处于饱和工作模式。
此时,输出电流取决于输入电流,而与输出电压无关。
3.截止模式:当发射极到基极的电压为负且发射电流为零时,三极管处于截止工作模式。
此时,输出电流和输出电压均为零。
四、三极管动态特性1.转输特性:描述了三极管的输入电流和输出电流之间的关系,即输出电流与输入电流之间的比例。
2.频率特性:三极管的频率响应以及对不同频率信号的放大程度。
三极管的频率特性随着频率的增大而降低,一般需要根据需要选择合适的三极管型号。
3.非线性失真:三极管在放大信号时,存在一定程度上的非线性失真。
当输入信号的幅度过大时,输出信号的波形可能会失真。
4.温度特性:三极管的性能受温度的影响较大。
一般情况下,温度越高,三极管的放大能力越差。
五、三极管的应用1.放大器:三极管的放大功能使其广泛应用于各种放大器电路中,如音频放大器、功率放大器等。
2.开关:通过控制输入信号的使能,利用三极管的饱和和截止特性,实现信号转换和开关操作。
三极管主要特性-电流放大和控制特性
三极管主要特性-电流放大和控制特性分析三极管电路工作原理,需要掌握三极管的重要特性,这样才能轻松自如的分析三极管电路三极管式一个电流控制器件,它用基极电流来控制集电极电流和发射极电流,没有基极电流就没有及电机电流和发射极电流。
1、三极管电流放大特性只要有一个很小的基极电流,三极管就会有一个很大的集电极电流和发射极电流,这是由三极管特性所决定的,不同的三极管有不同的电流放大倍数,所以不同三极管对基极电流的放大能力是不同的。
基极电流是信号输入电流,集电极电流和发射极电流是信号输出电流,信号输出电流远大于信号输入电流,说明三极管能够对输入电流进行放大。
在各种放大器电路中,就是用三极管的这一特性来放大信号的。
三极管在正常工作时,它的基极电流、集电极电流和发射极电流同时存在,同时消失。
2、三极管基极电流控制集电极电流特性当三极管在放大状态时,三极管集电极电流和发射极电流由直流电源提供,三极管本身并不能放大电流,只是用基极电流去控制由直流电源为集电极和发射极提供的电流,这样等效理解成三极管放大了基极输入电流。
下图所示电路可以说明三极管基极电流控制集电极电流的过程。
电路中的R2为三级管VT1集电极提供电流通路,流过VT1集电极的电流回路是:直流工作电压+V-集电极电阻R2-VT1集电极-VT1发射极-地线。
构成回路。
集电极电流由直流工作电压+V提供,但是集电极电流的大小受基极电流的控制,基极电流大则集电极电流大,基极电流小,则集电极电流小。
所以基极电流只是控制了直流电源+V为VT1集电极所提供电流的大小。
综上所述,三极管能将直流电源的电流按照基极输入电流的要求转换成集电极电流和发射极电流,从这个角度说明三极管是一个电流转换器件。
所谓电流放大,就是将直流电源的电流,按照基极输入电流的变化规律转换成集电极电流和发射极电流。
三极管的特征
三极管的特征三极管是一种常用的电子元件,具有许多独特的特征和功能。
本文将详细介绍三极管的特征,包括三极管的结构、工作原理和应用领域。
一、结构特征三极管由三个不同类型的半导体材料(N型、P型或P型、N型)组成,通常被称为发射极、基极和集电极。
这三个区域分别构成了三极管的结构,决定了其特性。
二、工作原理三极管的工作原理基于PN结的导电性。
当三极管的基极-发射极结正向偏置时,发射极和基极之间形成一个正向偏压,从而形成了一个导通通道。
这时,集电极和基极之间的结反向偏置,集电极基本上不导电。
当基极电流增加时,发射极电流也会相应增加。
三、特性1. 放大功能:三极管是一种双极型放大器件,可以将微弱的信号放大为较大的信号。
通过控制输入信号的大小,可以实现放大倍数的调节。
2. 开关功能:三极管可以作为电子开关使用。
当三极管处于截止状态时,集电极和基极之间的电流非常小;当三极管处于饱和状态时,集电极和基极之间的电流较大。
通过控制输入信号的大小,可以控制三极管的导通与截止,实现开关的功能。
3. 高频特性:三极管具有良好的高频特性,可以在射频和微波领域中使用。
由于其短开关时间和高频特性,三极管在无线电通信、雷达和卫星通信等领域中得到广泛应用。
4. 可控性:通过调节基极电流,可以精确地控制三极管的放大倍数和工作状态。
这使得三极管成为电路设计中的重要元件,可用于各种应用中。
四、应用领域1. 放大器:三极管可以用作放大器,将微弱的信号放大为较大的信号。
在音频放大器、射频放大器和功率放大器等领域中广泛应用。
2. 开关:三极管的开关功能使其在数字电子电路中得到广泛应用。
例如,在计算机内存、逻辑门和计数器等电路中使用。
3. 振荡器:三极管可以作为振荡器的关键元件,产生稳定的振荡信号。
在无线电、通信和计算机等领域中,振荡器被广泛应用。
4. 放电管:三极管可以用作电子放电管,用于控制和保护电路中的电压和电流。
五、总结三极管是一种重要的电子元件,具有放大、开关、高频特性和可控性等特点。
三极管特性
三极管特性
三极管是一种可以在电力技术中被广泛应用的一种半导体器件,它具有很强的控制和放大能力,因此在电路中有着重要的应用。
本文主要介绍三极管的特性及其电路运用。
一、三极管特性
1.三极管主要由三个极份构成,即正极(P)、负极(N)和控制极(C)。
正极和负极之间构成PN结,它的特性是具有一个可控的双极性,具
有一个控制尖峰,被称为控制极。
2.PN结在通电时,将会发生电流传导,当控制极连接地线时,
由于电场的作用,将产生放大的效果,从而影响PN结的电流传导。
3.三极管有npn和pnp两种类型,当控制极与正极相连时,为npn类型,当控制极与负极相连时,为pnp类型。
4.三极管具有较强的放大能力,可以放大信号,并能控制和调节信号的大小。
二、三极管的电路运用
1.电源放大器:三极管可以用来当作电源放大器,可以放大电源的电压,从而改变电源的电压等级,实现电源放大。
2.稳压器:三极管还可以作为一种稳压器,可以用来调整电路内的电压大小,以便电路在较低稳定电压下工作,使其能够稳定地运行。
3.电流放大器:三极管还可以用作电流放大器,可以把小电流放大为大电流,从而满足电路工作要求。
4.衰减器:三极管还可以用作衰减器,可以使电路的输出信号大
小衰减,从而满足工作要求。
三、总结
三极管是一种常用的半导体器件,它具有强大的控制和放大能力,因此在电路中可以实现电源放大、稳压、电流放大和衰减器等功能。
因此,三极管在电技术中有着广泛的应用。
三极管的基本原理和特性
三极管的基本原理和特性三极管,也称为双极型晶体管,是一种电子器件,广泛应用于电子工程中。
它通过控制一个区域内电子数的数量,从而控制器件的输出。
三极管主要由三个不同的层组成:负掺杂的“基底”、负载流体的“发射区”和正掺杂的“收集区”。
这三个区域在构成三极管时起着不同的作用。
下面将详细介绍三极管的基本原理和特性。
1. 基本原理基本上,三极管的原理可以通过晶体管的行为模型进行解释。
传输电子会散布在晶格中,而晶格中的杂质离子会成为电子的“弹簧”,驱使它们远离它们的电子亲缘体,并使它们变得自由流动。
晶体管的行为可以通过控制电子的流动来转换电路。
此外,基地-发射结和基地-集电结之间的压差(电压)是确定三极管操作状态的主要方式。
2. 特性三极管具有许多特性,其中一些如下:放大功能:三极管可以被设置为放大器,能够增加电压和电流,并将信号转换为更大范围的输出信号。
开关功能:三极管的另一个常见应用是作为数字开关。
由于它可以提供二极管所不能提供的低电阻和高的开启电阻,使得当适当的电压应用到基极时,它可以作为一个快速开关器使用。
激励器功能:三极管也可以被设置为激励器,它可以控制其他的电路和设备。
稳压器功能:三极管在一些电源和电压调节器中也被广泛使用,可以用来限制电压,并在一定电压范围内保持稳定。
这在各种电子设备需要稳定电源的时候很有用。
3. 操作问题三极管的操作有许多问题。
其中,温度的影响是最重要的一个,高温会引起三极管器件的老化和分解,并降低整个系统的性能。
此外,电压的波动、静电、噪声电源、以及引起器件损坏的过载可能都会对三极管的操作造成影响。
同时,为了避免这些问题,需要选择合适的三极管类型和参数。
例如,有时在功率放大器及其他要求较高的工作条件中,需要使用具有良好散热和耐压的特殊三极管。
总体来看,三极管是一种重要的电子器件,可以在各种电子设备和系统中广泛使用。
掌握其基本原理和特性及其操作问题对善于电子工程的从业人员来说是至关重要的。
三极管的特征
三极管的特征三极管,也被称为双极型晶体管(bipolar junction transistor,简称BJT),是一种常见的半导体器件。
它具有三个区域:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
三极管具有许多特征,下面将逐一介绍。
1. 放大作用三极管的主要功能是放大电流和电压信号。
当在基极-发射极电流(IB)的作用下,由发射极-集电极电流(IC)的增大,即电流放大效应。
这使得三极管可以用作放大器,将弱信号放大为强信号,从而实现信号处理和传输。
2. 开关作用三极管还可以用作开关。
当输入信号的电压或电流超过一定的阈值时,三极管可以处于饱和状态,导通集电极和发射极之间的电流。
反之,当输入信号的电压或电流低于阈值时,三极管处于截止状态,不导通。
这种开关特性使得三极管广泛应用于数字电路和开关电源等领域。
3. 电流放大倍数三极管的电流放大倍数(或称为电流放大系数)是指集电极-发射极电流(IC)与基极-发射极电流(IB)之间的比值,用β表示。
β的数值通常在几十到几百之间。
电流放大倍数决定了三极管的放大能力,也是设计电路时需要考虑的重要参数之一。
4. 输入/输出阻抗三极管具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
输入阻抗决定了信号源与三极管之间的匹配程度,输出阻抗决定了三极管与负载电路之间的匹配程度。
较高的输入阻抗可以减少信号源的负载效应,较低的输出阻抗可以提供更好的信号传输能力。
5. 频率响应三极管的频率响应是指其对不同频率信号的放大能力。
一般来说,三极管在低频时具有较好的放大能力,但在高频时可能会出现衰减。
这是由于三极管内部结构和材料特性所致。
为了实现更高的频率响应,可以采用特殊工艺和结构设计。
6. 温度特性三极管的工作性能会受到温度的影响。
一般情况下,三极管的电流放大倍数会随着温度的升高而下降,而饱和电压会随温度的升高而增加。
这需要在设计电路时考虑温度补偿和稳定性。
7. 噪声三极管的工作过程中会产生一定的噪声。
三极管特性
三极管特性三极管是一种常用的电子元件,它的结构由三个外接端保护的P 型的半导体材料组成,它的结构非常简单,但却有出色的电子特性。
简单来说,三极管就是一种可以改变电信号的特殊性能电子元件。
三极管有三个外接端,分别叫做收集极(C),基极(B)和发射极(E)。
收集极连接到电源,发射极连接到目标器件,基极连接在两者之间。
它可以将收集极接受的电信号调整成发射极发出的电信号,从而实现信号转换功能。
三极管的特性归结于它的半导体结构。
它的半导体结构主要由三层N型半导体,P型半导体和中间的发射层构成。
N型半导体和P型半导体特别容易电子和电离子流动,它们可以产生收集极、发射极和基极之间的电容、电阻和电导,这些电路特性决定了三极管的输出特性。
三极管具有可控的输出电流,简单的输出电压,电压重复率,功率,耐电压和静态电极性等特性。
这些特性可以根据不同的应用场景和要求调整,以满足各种电子应用的电参需求。
三极管的输出特性是滞后的,它受内部电容和外界电容的影响,由于这些影响,三极管的输出特性也会发生变化,从而影响到它的电参特性。
一般而言,三极管的输出特性会变得更加稳定,但如果外界电容变化,则会影响到它的输出。
三极管有众多应用,最常见的应用是放大电路,它是电子产品的核心部件,它能够用来放大电信号,从而实现了模拟信号的处理。
三极管也可以用在逻辑电路中,它可以将信号转换成逻辑1或逻辑0信号,从而实现数字信号的处理。
另外,三极管还可以用在电源电路,它可以将输入的电源电压调整成所需的电压,以满足某些特定应用的要求。
三极管属于单芯片结构,它具有低成本、高效率、稳定可靠等优点,因此它被广泛应用在电子行业,特别是在视频、游戏、音频等领域中。
三极管技术的发展使得电子产品更加小巧,数据处理更快,灵活性更强,从而实现了许多新功能。
三极管作为电子行业的重要基础技术,对电子行业的发展有重要的意义,它的发展将促进电子行业的进一步发展,实现电子设备更加有效率、低耗能和更高性能。
三极管的基本原理与特性分析
三极管的基本原理与特性分析三极管是一种常用的电子元件,它在各种电子设备中起着至关重要的作用。
在本文中,我们将探讨三极管的基本原理和特性分析。
三极管是一种半导体器件,由三个掺杂不同类型材料构成,一般分为三个区域:基区、发射区和集电区。
基区夹在两个掺杂类型相反的区域之间,形成PN结。
当三极管处于正向偏置时,电流可以从基极注入到发射区,再从发射区流向集电区。
而在截止区或反向偏置时,电流无法通过三极管。
三极管的基本原理是通过不同电压和电流的变化,调整其输入信号和输出信号之间的关系。
主要有三种工作方式:共发射极、共基极和共集电极。
其中,共发射极是最常见的工作方式。
在共发射极工作方式下,当基极电压较低时,三极管处于截止区,无法通过电流。
但当基极电压逐渐增加时,三极管会进入饱和区,电流开始流过三极管。
此时,三极管的输出电流与输入电压之间呈现非线性关系。
通过恰当的偏置,可以实现三极管作为放大器的功能。
三极管的特性分析包括直流特性和交流特性。
直流特性是指在恒定的直流偏置下,三极管输入输出电流特性的关系。
交流特性是指在交流信号下,三极管输入输出信号特性的关系。
在直流特性分析中,我们关注三极管的放大倍数、输入电阻、输出电阻和静态工作点。
放大倍数表示了三极管输出信号相对于输入信号的放大程度。
输入电阻表示了三极管对外界输入信号的敏感性。
输出电阻表示了三极管对外接负载的抗干扰能力。
静态工作点表示了三极管在直流偏置下的工作状态,通过调整偏置电压和电流,可以实现不同工作状态下的放大器设计。
在交流特性分析中,我们关注三极管的截止频率、增益带宽和相位变化。
截止频率是指三极管在输入信号频率达到一定值时,输出信号开始下降的频率。
增益带宽表示了三极管可靠放大信号的频率范围。
相位变化表示了三极管对输入信号的相位响应,这对于一些特定应用十分重要。
除了基本原理和特性分析,三极管还有一些应用。
它可用作放大器,实现音频、射频和微波信号的放大;它也可用作开关,通过调整偏置电压和电流,实现开关动作,使得电路可以控制其他器件的工作状态。
电路基础原理三极管的原理与特性
电路基础原理三极管的原理与特性电路基础原理 - 三极管的原理与特性三极管(Transistor)是电子学中最重要的器件之一,它是现代电子设备和通信系统中的关键组成部分。
在本文中,我们将探讨三极管的基本原理和特性。
一、三极管的工作原理三极管由三个区域组成:发射区域(Emitter)、基极区域(Base)和集电区域(Collector)。
发射区域和基极区域之间有一层极薄的绝缘层,称为发射-基结(Emitter-Base Junction),基极区域和集电区域之间也有一层绝缘层,称为集电-基结(Collector-Base Junction)。
通过对三极管的基极区施加一个小的输入电流,就可以控制从发射区到集电区的大电流。
这种控制大电流的方式为电流放大器(Current Amplifier),因为它可以将小电流放大到大电流。
当输入电压施加在发射-基结时,发射区的 PN 结变为正偏导通,使电子被注入到基区。
在基区中的电子与空穴边界发生复合,同时也有新的电子被注入。
这个过程中,一小部分的电子穿过发射区,并受到集电区的吸引,这样流过集电区的电流就增加了。
二、三极管的工作特性三极管有几个常用的特性参数,如最大集电电流(ICmax)、最大集电-基结电压(Vcbmax)和最大功耗(Pmax)。
这些参数用于确保三极管在工作过程中不会受到损坏。
另一个重要的特性是双极性(Polarity),三极管可以分为 NPN 型和 PNP 型。
NPN 型三极管的发射极为 N 型材料,基极和集电极为 P 型材料;而 PNP 型三极管的发射极为 P 型材料,基极和集电极为 N 型材料。
这两种类型的三极管可以用于不同的应用场景。
三、三极管的应用由于三极管具有电流放大的特性,它被广泛应用于许多电子设备和电路中。
例如,它可以用作放大电路中的放大器,用于放大音频信号和射频信号。
此外,三极管也可以用作开关。
当输入电压施加在基极时,三极管的集电电流会根据输入电压的变化而变化。
三极管的三个直流特性
1.直流增益FE h
① 三极管的直流增益FE h 并不是恒定的。
② 任何类型的三极管都有一个最大的C 极电流C I ,如果b 极输入过大的电流就有烧毁三极管的风险。
2.输入(b 极)参数(BE B V I -)
BE V ≈0.7V
3.输出(c 极)参数(CE C V I -)
一般可令2.0)
(=sat CE V V 进行计算
① 额定功率D P 描述的是器件的最大功耗,计算方法为: C CE D I V P =
② 直流增益FE h 与温度、Ic 有关
③ c - e 极间饱和电压V )(sat CE
该参数是指当三极管处于饱和状态时(一般在三极管作为开关时的闭合状态),c-e 极间的电压值。
三极管开关中一些简单计算
当三极管开关断开时(截止),由于没有电流经过三极管,所以Vce 和Vcc 相等,即:
CC
cutoff CE V V =)(
其中下标cutoff 是截止的意思。
当三极管开关闭合时(饱和),经过负载Rc 的电流Ic 达到饱和值,,根据欧姆定律,经过负载的电流等于其两端电压除以电阻,于是有:
C
sat CE CC C R V V I )(-= 其中下标sat 是饱和的意思。
三极管的特性
三极管的特性
三极管的特性有流控特性、放大功能特性;要想让三极管完全导通,必须要让两端加一个大于0.7V的电压,三极管才完全导通。
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。
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。
晶体管带来并促进了“固态革命”,进而推动了全球范围内的半导体电子工业。
作为主要部件,它及时、普遍地首先在通讯工具方面得到应用,并产生了巨大的经济效益。
由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像高速电子计算机之类的高精密装置就变成了现实。
三极管特性
三极管特性三极管是一种半导体器件,它的特性使它成为电子技术的重要组成部分,用于构成放大、改变、检测和控制电子电路。
三极管有晶体管(BJT)和集电极射线管(JFET)两种。
晶体管具有饱和电流特性,而JFET具有导通压降特性,可以用来控制和调节电子电路。
三极管的基本特性是使用电场效应控制电路节点电压和电流。
三极管由三个电极构成:发射极(emitter)、基极(base)和集电极(collector),发射极和基极之间为开漏结构,即发射极和基极之间有饱和电流的流动,但只有少量的电子从发射极流入基极,而基极和集电极之间有极少的电流流动。
当基极的电压发生变化时,发射极和集电极之间的电流也会随之变化,基极电压的改变会影响发射极电流的变化速率,从而改变集电极电流。
由此可知,三极管可以控制电路节点电压和电流,是电子电路中重要的元件。
晶体管(BJT)与JFET有所不同,晶体管具有饱和电流特性,当发射极电流趋向饱和时,发射极电流随电流增加而减小,饱和电流是晶体管特性的特点。
晶体管是做双极放大和改变电子电路的常用器件,像电路中的放大、限幅、互补反相器件等,都是由晶体管做成的。
而JFET具有导通压降特性,它的导通性指的是JFET的横向和纵向控制特性。
在横向控制中,当基极电压提高时,发射极漏电流增大,晶体管(BJT)的饱和电流略低于JFET的导通电流。
在纵向控制中,当基极电压减少时,晶体管的饱和电流会稳定,而JFET的导通电流会随之减小。
因此JFET可以用来控制和调节电子电路,使用它可以做出电路中的阻尼、低通、高通器件等。
因此,三极管的特性是其主要优点,它们是用于构成放大、改变、检测和控制电子电路的基本组成部分。
三极管作为重要的电子元件,在电子技术中有着重要作用,它不仅可以用来放大或改变电子电路,还可以用来控制电子电路,它可以改变电路的稳定性和特性,以满足电子电路的各种应用要求。
光敏三极管的主要特性和参数
光敏三极管的主要技术特性及参数1、光谱特性光敏三极管由于使用的材料不同,分为错光敏三极管和硅光敏三极管,使用较多的是硅光敏三极管。
光敏三极管的光谱特性与光敏二极管是相同的。
2、伏安特性光敏三极管的伏安特性是指在给定的光照度下光敏三极管上的电压与光电流的关系。
光敏三极管的伏安特性曲线如图下图所示。
3、光电特性与光照度之间的关光敏三极管的光电特性反映了当外加电压恒定时,光电流IL系。
下图给出了光敏三极管的光电特性曲线光敏三极管的光电特性曲线的线性度不如光敏二极管好,且在弱光时光电流增加较慢。
4、温度特性温度对光敏三极管的暗电流及光电流都有影响。
由于光电流比暗电流大得多,在一定温度范围内温度对光电流的影响比对暗电流的影响要小。
下两图中分别给出了光敏三极管的温度特性曲线及光敏三极管相对灵敏度和温度的关系曲线。
5、暗电流ID在无光照的情况下,集电极与发射极间的电压为规定值时,流过集电极的反向漏电流称为光敏三极管的暗电流。
6、光电流IL在规定光照下,当施加规定的工作电压时,流过光敏三极管的电流称为光电流,光电流越大,说明光敏三极管的灵敏度越高。
7、集电极一发射极击穿电压VCE在无光照下,集电极电流IC为规定值时,集电极与发射极之间的电压降称为集电极一发射极击穿电压。
8、最高工作电压VRM在无光照下,集电极电流Ie为规定的允许值时,集电极与发射极之间的电压降称为最高工作电压。
9、最大功率PM最大功率指光敏三极管在规定条件下能承受的最大功率。
10、峰值波长λp当光敏三极管的光谱响应为最大时对应的波长叫做峰值波长。
11、光电灵敏度在给定波长的入射光输入单位为光功率时,光敏三极管管芯单位面积输出光电流的强度称为光电灵敏度。
12、响应时间响应时间指光敏三极管对入射光信号的反应速度,一般为1X10-3---1X10-7S。
13、开关时间1.脉冲上升时间t:光敏三极管在规定工作条件下调节输入的脉冲光,使光敏三τ极管输出相应的脉冲电流至规定值,以输出脉冲前沿幅度的10%-90%所需的时间。
三极管的主要特性
•
Au
•
Ib
(1)Ib RL
•
rbe(1)Ib
RL
(1)RL rbe(1)RL
讨论
1、 rbe( 1)R L,所以 Au 1, 但是,输出电流Ie增加了。
2、 输入输出同相,输出电压跟随输入 电压,故称电压跟随器。
2、输入电阻
•
•
•
Ii
Ib
Ic
• RB
Ui
•
rbe
Ib
RE
RL
•
Uo
输入电阻高, r i R B /r /b { e(1 )R L }对前级有利。
+EC ICIBICEO
RB
RC IC
UCE
UCE ECICRC
(2)图解法: 先估算IB,然后在输出特性曲线上作
出直流负载线,与IB对应的输出特性曲线 与直流负载线的交点就是Q点。
IC
EC RC
Q
IB EC UBE RB
UCE EC
例:用估算法计算静态工作点。 已知:EC=12V,RC=4K,RB=300K ,
Au
RL' rbe
37.5 2 75 0.967
(3)计算负载开路时的电压放大倍数
Au' R rbCe3.750.9467150
(4)计算输入电阻
r i R B /r b / e3/0 0 /.9 0 6 0 .9 7 K 6 7
(5)计算输出电阻
r0RC4K
6. 失真分析:
为了得到尽量大的输出信号,要把Q 设置在交流负载线的中间部分。如果Q 设置不合适,信号进入截止区或饱和区, 造成非线性失真。
25 ºC
IB
EC UBE RB
三极管结构特点
三极管结构特点三极管是一种含有三个电极的半导体器件,由基区、集电区和发射区组成。
它可以在电路中作为开关、放大器和稳压器等功能,广泛应用于电子设备中,如放大电路、削波电路、振荡电路、稳压电路等。
下面详细介绍三极管结构的特点。
一、发射区。
三极管的发射区是电子的源头,它位于器件的底部,是一个n型区域。
在短时间内,添加多个正偏电压,这些电压将激发电子从发射区域向基区投射。
因此,发射区是三极管中电流流过的地方。
电子的密度在这里很高,这使得三极管成为极佳的放大器。
二、基区。
基区处于发射区和集电区之间,它是一个非常薄的区域,仅是几个微米。
基区是三极管的控制区域,它的厚度和掺杂浓度的变化决定了三极管的电流放大倍数。
当正偏电压施加到基极上时,它会到达电子的饱和点,然后电流依次流向发射区和集电区。
三、集电区。
集电区位于三极管的顶部,是一个p型区域。
因为集电区的电压通常是最高的,所以大部分电流都会汇集到这里。
集电区的宽度和掺杂浓度影响着三极管的开关和放大特性。
在接入电路中,集电极常常作为电路的输出端点,通过控制基极信号的变化,可以调节三极管的输出。
四、结构特点。
1.三极管通常由硅、锗等半导体材料制成。
2.三极管是一种有源器件,可以吸收能量并放大信号。
3.三极管是一个双极型晶体管,具有放大电流和放大电压的能力。
4.三极管的电流放大倍数很大,可达数千倍。
5.三极管的开关速度很快,当基极全开或全关时,可以实现快速开关。
6.三极管的结构简单、灵活、易于集成,可以用于各种电子设备中。
7.三极管具有很高的噪声水平和温度稳定性,能够在广泛的温度范围内运行。
总之,三极管是一种功能强大的半导体器件,具有很多优点。
它的结构特点直接决定了它的功能和用途,因此在电子设备中得到了广泛应用。
功率三极管静态特性的基本原理及特点
功率三极管静态特性的基本原理及特点三极管的特性: 1、发射区向基区发射电子电源Ub经过电阻Rb 加在发射结上, 发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。
同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流
Ic。
也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。
3、集电区收集电子由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。
另外集电区的少数载流子(空)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。
磁敏三极管的主要特性
1 裂缝;2 磁敏管探头;3 铁芯;
4 激励线圈;5 被测棒材
例7-8 无触点电位器
磁敏三极管置于1kGs的磁场中,改变磁敏三极管
的基极电流,该电路的输出电压在0.7V~15V之间
连续变化。
这就等效于一个
+18V
电位器,而且没 有触点。该电路 特别适合于变化
H
Rm
V
Vm
频繁、调节迅速、 噪声要求低的场合。 图7-36 无触点电位器
检测磁场是霍尔式传感器最典型的应用之 一。将霍尔器件做成各种形式的探头,放 在被测磁场中,使磁力线和器件表面垂直, 通电后即可输出与被测磁场的磁感应强度 成线性正比的电压。
例7-2 霍尔位移传感器
将霍尔元件置于磁场中,左半部磁场方向向上,右半部
磁场方向向下,从 a端通人电流I,根据霍尔效应,左半
利用锗磁敏二极管电流随温度升高而增加 的这一特性,使其作为硅磁敏三极管的负 载,从而当温度升高时,可补偿硅磁敏三 极管的负温度漂移系数所引起的电流下降。
EC
W
补偿电路( b)
U0 Vm
下图是采用两只特性一致、磁极相反的磁 敏三极管组成的差动电路。这种电路既可 以提高磁灵敏度,又能实现温度补偿,它 是一种行之有效的温度补偿电路。
部产生霍尔电势VH1,右半部产生露尔电势VH2,其方向 相反。因此,c、d两端电势为VH1—VH2。如果霍尔元件 在初始位置时VH1=VH2,则输出为零;当改变磁极系统
与霍尔元件的相对位置时,即可得到输出电压,其大小 正比于位移量。
例7-3 霍尔式压力传感器
磁钢
霍尔元件
NS
S
N
波登管
压力P
图7-30 霍尔压力传感器结构原理图
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+EC IC I B ICEO
RB
RC IC
UCE
UCE EC ICRC
(2)图解法: 先估算IB,然后在输出特性曲线上作
出直流负载线,与IB对应的输出特性曲线 与直流负载线的交点就是Q点。
IC
EC RC
Q
IB EC UBE RB
UCE EC
例:用估算法计算静态工作点。 已知:EC=12V,RC=4K,RB=300K ,
三极管放 大电路有 三种形式
共射放大器 共基放大器 共集放大器
以共射放 大器为例 讲解工作 原理
共射放大电路 C1
放大元件
+EC
iC=iB,工作 在放大区,要 保证集电结反
RC
偏,发射结正
C2 偏。
T
输入 ui
RB EB
uo 输出
参考点
共射放大电路
+EC
C1
RC
C2
T
RB
EB
集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
负载电阻越小,放大倍数越小。
4) 输入电阻的计算: 对于为它提供信号的信号源来说,电路是
入特性在小范围内近
iB iB
似线性。
rbe
uBE iB
ube ib
对输入的小交流信
uBE uBE
号而言,三极管相 当于电阻rbe。
对于小功率三极管:
26(mV )
rbe
300() (1 ) IE (mA )
rbe的量级从几百欧到几千欧。
考察输出回路
iC 近似平行
iC IC ic (IB ib ) IB ib
1. 直流通道和交流通道
放大电路中各点的电压或电流都是在静 态直流上附加了小的交流信号。
但是,电容对交、直流的作用不同。如果 电容容量足够大,可以认为它对交流不起作 用,即对交流短路。而对直流可以看成开路, 这样,交直流所走的通道是不同的。
这样就有了交流通道(只考虑交流信号 的分电路)和直流通道(只考虑直流信号的 分电路)。不同的信号可以分别在不同的通 道分析。
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替
ii
ib
ic
ui RB rbe
ib
RL
rce
uo
RC
3) 电压放大倍数的计算:
•
•
•
Ii
Ib
Ic
•
U i RB rbe
RL
•
•
IB
U o
RC
•
•
Ui Ib rbe
•
•
Uo Ib RL
Au
RL rbe
RL R C // R L
合适的静态工作点 iC
可输出 的最大 不失真 信号
ib
uCE uo
Q点过低,信号进入截止区 iC
信号波形
uCE uo
称为截止失真
Q点过高,信号进入饱和区 iC
信号波形
uCE uo
称为饱和失真
§8.2放大电路的分析方法
放大 电路 分析
静态分析 动态分析
估算法
图解法 微变等效 电路法 图解法
计算机仿真
uCE与uBE反相!
各点波形
+EC iC
RB
RC
C1
C2
uC
iB ui
uo
全量 uA
UA直流分量 ua 交流分量
t
实现放大的条件
1、三极管必须偏置在放大区。发射结正偏, 集电结反偏。
2、正确设置静态工作点,使整个波形处于放 大区。
3、输入回路将变化的电压转化成变化的基极 电流。
4、输出回路将变化的集电极电流转化成变化 的集电极电压,经电容滤波只输出交流信 号。
T
( ICQ,UCEQ )
UCEQ
(IBQ,UBEQ) 和( ICQ,UCEQ )分别对应于输入 输出特性曲线上的一个点称为静态工作点。
IB
IC
IBQ
Q
ICQ
UBE UBEQ
Q
UCEQ
UCE
交流放大原理
IB ib
IC ic
Q
uiUBE
假设uBE有一微小的变化
ib UCE
IC ic
uc
uCE的变化沿一 条直线 UCE
问题:
• 1、三极管要实现电流放大要满足什么条件? • 2、基本放大电路要实现信号放大要满足什么条
件? • 3、什么叫静态?什么叫静态工作点? • 4、什么叫直流通道?什么叫交流通道? • 5、什么叫静态分析? • 6、什么动态? • 7、共射放大电路有哪些部分组成?各部分作用
如何?
§ 8.1基本放大电路的组成和工作原理
例: 对直流信号(只有+EC) +EC
RB
RC
C2
C1
开路
开路
直流通道
RB
RC
+EC
对交流信号(输入信号ui)
RB
RC
C1
+EC 置零
C2
短路
短路
交流通道
ui
RB
RC RL uo
2. 直流负载线
+EC
RB
RC IC
1、输出特性。 2、UCE=EC–ICRC。
UCE UCE~IC满足什 么关系?
EC IC RC
直流负载线
UCE=EC–ICRC
与输出特 性的交点 就是Q点 Q IB
UCE EC
静态分析 (1)估算法:
1) RB
根据直流通道估算IB IB EC UBE
+EC
RB
RC
EC 0.7
RB
IB UBE
EC RB
RB称为偏置电阻,IB称 为偏置电流。
2) 根据直流通道估算UCE、IB
=37.5。
解: IB EC 12 0.04mA 40A RB 300
IC IB 37.5 0.04 1.5mA
UCE UCC ICRC 12 1.5 4 6V
请注意电路中IB和IC的数量级
8.3 动态分析
1) 三极管的微变等效电路
首先考察输入回路 当信号很小时,将输
单电源供电
+EC
C1
RC
C2
T
可以省去
RB
EB
单电源供电
RB C1
+EC
RC
C2
T
基本放大电路的工作原理
由于电源
的存在 IB0
RB C1
RC
IBQ ui=0时
+EC IC0
ICQC2
T
IEQ=IBQ+ICQ
基本放大电路的工作原理
+EC
RB C1
(IBQ,UBEQ) UBEQ
RC IBQ
ICQC2
共射放大电路 C1
集电极电阻,
+EC
将变化的电流 转变为变化的
RC
电压。
C2
T
RB
EB
共射放大电路组成
C1
基极电源与 基极电阻
+EC
RC
C2
RB EB
T
使发射结正偏, 并提供适当的基 极电流。
共射放大电路组成
耦合电容
C1
+EC
RC
C2
T
RB
EB
隔离输入输 出与电路直 流的联系, 同时能使信 号顺利输入 输出。
所以:ic ib
输出端相当于一个受 uCE ib控制的电流源。
输出端还要并联一个 大电阻rce。
rce的含义
iC
iC
uC
E
uCE
rce
uce ic
ib ube
ic
ib
uce ube rbe
ic
ib rce uce
rce很大,一般忽略。
c b
e
等效bc eFra bibliotek2) 放大电路的微变等效电路