晶体三极管的结构作用与开关特性
《晶体三极管》课件
晶体三极管的分类
有两种主要的晶体三极管 类型：PNP和NPN。
2. 晶体三极管的工作原理
1
简单电路
晶体三极管可以作为放大器、开关和振荡器在各种电路中发挥作用。
2
放大器电路
晶体三极管可以放大信号的幅度，使其更适合其他电路的输入。
3
开关电路
晶体三极管可以控制电流的通断，用于构建开关电路。
3. 晶体三极管的应用
5. 晶体三极管的优缺点
1 优点
小巧、高频响应、低功耗、可靠性高、成 本低。
2 缺点
温度敏感、容易受到噪声干扰、容易烧毁。
6. 结论
总结
晶体三极管是一种重要的电子元器件，广泛应用于各种电路和电子设备中。
展望
随着科技的发展，晶体三极管不断改进，将在更广泛的领域发挥作用。
《晶体三极管》PPT课件
晶体三极管是电子学中重要的元器件之一，本课件将介绍晶体三极管的结构、 工作原理、应用、特性以及优缺点，帮助您全面了解晶体三极管。
1. 介绍晶体三极管
ห้องสมุดไป่ตู้
什么是晶体三极管？
晶体三极管是一种半导体 器件，可用作放大，开关 和振荡器。
晶体三极管的结构
晶体三极管由三个不同掺 杂的半导体区域构成：发 射区，基区和集电区。
放大器
晶体三极管可用于构建各类放 大器，如音频放大器、射频放 大器等。
开关
晶体三极管可以用于构建数字 电路和模拟电路中的开关。
振荡器
晶体三极管可以作为振荡器的 关键元件，产生无线电频率信 号。
4. 晶体三极管的特性
基本参数
• 电流放大倍数 • 最大可承受电压 • 最大可承受功率
变化规律
• 输入特性曲线 • 输出特性曲线 • 电流-电压关系
三极管的开关特性
三极管的开关特性在脉冲与数字电路中，三极管作为最基本的开关元件得到了普遍的应用。
三极管工作在饱和状态时，其UCES≈0，相当于开关的接通状态；工作在截止状态时，IC≈0，相当于开关的断开状态，因此，三极管可当做开关器件使用。
结型场效应管场效应管（Fjeld Effect Transistor简称FET ）是利用电场效应来控制半导体中电流的一种半导体器件，故因此而得名。
场效应管是一种电压控制器件，只依靠一种载流子参与导电，故又称为单极型晶体管。
与双极型晶体三极管相比，它具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗小、制造工艺简单和便于集成化等优点。
场效应管有两大类，结型场效应管JFET和绝缘栅型场效应管IGFET，后者性能更为优越，发展迅速，应用广泛。
图Z0121 为场效应管的类型及图形、符号。
一、结构与分类图 Z0122为N沟道结型场效应管结构示意图和它的图形、符号。
它是在同一块N型硅片的两侧分别制作掺杂浓度较高的P型区（用P+表示），形成两个对称的PN结，将两个P区的引出线连在一起作为一个电极，称为栅极（g），在N型硅片两端各引出一个电极，分别称为源极（s）和漏极（d）。
在形成PN结过程中，由于P+区是重掺杂区，所以N一区侧的空间电荷层宽度远大二、工作原理N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理完全相同，只是偏置电压的极性和载流子的类型不同而已。
下面以N沟道结型场效应管为例来分析其工作原理。
电路如图Z0123所示。
由于栅源间加反向电压，所以两侧PN结均处于反向偏置，栅源电流几乎为零。
漏源之间加正向电压使N型半导体中的多数载流子-电子由源极出发，经过沟道到达漏极形成漏极电流ID。
1．栅源电压UGS对导电沟道的影响（设UDS＝0）在图Z0123所示电路中，UGS ＜0，两个PN结处于反向偏置，耗尽层有一定宽度，ID=0。
若|UGS| 增大，耗尽层变宽，沟道被压缩，截面积减小，沟道电阻增大；若|UGS| 减小，耗尽层变窄，沟道变宽，电阻减小。
简述三极管的结构及其的功能
简述三极管的结构及其的功能三极管是一种重要的电子元件，广泛应用于电子设备中，如放大器、开关、逻辑门等。
它由三个掺杂不同的半导体材料组成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
这三个区域形成了两个PN结，即发射结和集电结。
三极管的结构和功能有以下几个方面：1. 发射极（Emitter）：发射极是三极管的输出端，它是一个高掺杂的N型区域。
当向发射极施加一个正向电压时，发射极将注入大量的电子到基区。
这些电子通过发射结进入基区并与基区内的空穴复合，形成电流。
2. 基极（Base）：基极是三极管的控制端，它是一个低掺杂的P型区域。
基极的掺杂浓度较低，使得它的电阻较高。
当向基极施加一个正向电压时，基极与发射极之间的发射结会被偏置，导致发射极注入电子到基区。
基极的电流决定了三极管的放大倍数。
3. 集电极（Collector）：集电极是三极管的输入端，它是一个中掺杂的N型区域。
当向集电极施加一个正向电压时，集电极与基极之间形成集电结。
这个结反向偏置，阻止电流从集电极流入基极。
相反，它允许电流从基极流入集电极，形成三极管的输出。
三极管的功能主要体现在放大和开关两个方面：1. 放大功能：三极管的放大功能是利用其输入端的小信号电流或电压，通过电流放大作用，使输出端的电流或电压放大到较大的数值。
放大功能使得三极管可以用于放大音频信号、射频信号等。
在放大器电路中，三极管的基极接收输入信号，而发射极和集电极则输出放大后的信号。
2. 开关功能：三极管的开关功能是利用其输入信号的变化，控制输出信号的开闭状态。
当三极管的输入信号为低电平时，三极管处于截止状态，输出信号为高电平；当输入信号为高电平时，三极管处于饱和状态，输出信号为低电平。
这种开关功能使得三极管可以用于数字电路中的逻辑门、计时器等。
三极管的结构和功能使其成为现代电子技术中不可或缺的元件。
它可以实现电流和电压的放大，同时也能实现信号的开关控制。
简述三极管的结构及其的功能
简述三极管的结构及其的功能三极管是一种半导体器件，由三个掺杂不同的半导体材料构成。
它的主要结构由两个PN结组成，中间夹有一个掺杂相反类型的半导体层。
这三个区域分别被称为发射结、基极和集电结。
让我们来了解一下三极管的结构。
三极管通常由硅或者锗等材料制成。
发射结是N型半导体与P型半导体的结合，基极是P型半导体与N型半导体的结合，集电结是N型半导体与P型半导体的结合。
这样的结构使得三极管能够起到控制电流的作用。
接下来，我们来看一下三极管的功能。
三极管是一种放大器和开关。
在放大器中，三极管可以将输入信号放大到较大的幅度，并输出到加载电路中。
在这种情况下，三极管可以被用作电流放大器或者电压放大器。
当输入信号的幅度较小时，三极管会进入饱和区，输出信号将近似于输入信号的幅度。
而当输入信号的幅度较大时，三极管会进入截止区，输出信号将接近于零。
在开关电路中，三极管可以控制电流的流动。
当输入信号为低电平时，三极管处于截止区，输出电流为零。
而当输入信号为高电平时，三极管处于饱和区，输出电流较大。
因此，三极管可以被用来控制电路的通断。
三极管还具有稳压和恒流的功能。
在稳压电路中，三极管可以通过调整基极电流来实现稳定的输出电压。
在恒流电路中，三极管可以通过调整基极电压来实现稳定的输出电流。
这些功能使得三极管在电子电路中得到了广泛的应用。
总结一下，三极管的结构由发射结、基极和集电结组成，它可以作为放大器和开关来控制电流的流动。
它具有放大、开关、稳压和恒流的功能，广泛应用于各种电子电路中。
通过深入了解三极管的结构和功能，我们可以更好地理解它在电子领域中的重要性和应用价值。
晶体三极管的工作原理
晶体三极管的工作原理
晶体三极管是一种常用的电子器件，由PN结组成。
它具有放
大和开关功能，在电子设备中扮演着重要的角色。
晶体三极管的工作原理涉及到两个主要的区域：基区和发射区。
基区位于PN结中间，发射区位于PN结的一侧。
在正常工作
状态下，基区与发射区之间存在两个反向偏置，即两个PN结
的结电位均高于基位。
当施加一个适当的电压到基区时，基区与发射区之间的PN结
被击穿，导致电流流过发射区。
这个电流的大小与施加到基区的电压成正比，因此可以被用来放大电信号。
这个过程也称为晶体三极管的放大作用。
晶体三极管的开关作用也是基于PN结的反向偏置。
当基区施
加的电压小于某个阈值时，PN结不会被击穿，发射区不会导通，晶体三极管处于关闭状态。
相反，当基区施加的电压大于阈值时，PN结被击穿，产生一个连续的电流，晶体三极管处
于开启状态。
基区电压的变化使得发射区的电流随之变化，这允许晶体三极管在电子电路中进行放大或开关操作。
晶体三极管的放大倍数由PN结的性质和电路的设计决定。
总之，晶体三极管利用PN结的特性，在适当的电压和电流下，能够实现电信号的放大和开关功能。
这使得它在各种电子设备中得到广泛应用。
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。
三极管的电流放大原理
一．对系统的设计任务进行具体分析，内容及要求，以明确系统应完成的任务。
二．这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。
方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，的任务，探索，勇于创新，技术先进。
三．根据系统的指标和功能框图，路的设计，参数计算和器件选择。
．单元电路是整机的一部分，设计水平。
每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，单元电路的性能指标，具体设计时，但都必须保证性能要求。
．参数计算为保证单元电路达到功能指标要求，参数进行计算。
例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，参数计算时，成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。
计算电路参数时应注意下列问题：（1元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求；（2）定值的（3．（1）阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。
不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，要求很严，滤波电路中常用大容量（2分立元件包括二极管，晶体三极管，场效应管，光电二（三）极管，晶闸管等。
根据其用途分别进行选择。
选择的期间种类不同，时，首先注意是选择是大功率管还是小功率管，并注意管子的参数，，T和β是否满足电路设计指标的要求，CEO高频工作时，要求T = （～10），为工作频率。
（3集成电路的选择由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，以选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，使系统体积缩小，颇受欢迎。
集成电路又模拟集成电路和数字集成电路。
量集成电路，其器件的型号，原理，功能，特征可查阅有关手册。
选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，满足功耗，电压，速度，价格等多方面的要求。
四．为详细表示设计的整机电路及各单元电路的连接关系，需绘制完整电路图。
电路图通常是在系统框图，择的基础上绘制的，要注意一下几点：（1图的理解和阅读。
有时一个总电路由几部分组成，一张图纸上。
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程
晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程晶体三极管是一种重要的半导体器件，常用于电子学中的开关和放大电路中。
它具有高频特性、低噪声以及较高的放大能力，因此被广泛应用于各种电子设备中。
下面我们来详细了解晶体三极管在开关电路和放大电路中的工作原理和过程。
一、晶体三极管的基本结构及工作原理晶体三极管由发射极、基极和集电极组成，通过控制发射极电流来实现对集电极电流的调控。
当在基极端加上一个小信号电压时，将使发射极与基极之间的耗尽层宽度发生变化，进而改变发射极电流，从而达到放大电压信号的目的。
1. 晶体三极管在开关电路中的工作过程晶体三极管可以作为一个二极管开关，用来控制电路的通断。
当在基极端加上一个正电压时，将使发射极-基极间的耗尽层封锁，导通电流，此时处于导通状态；当在基极端加上一个反向偏置电压时，将使发射极-基极间的耗尽层扩大，截至电流，此时处于截至状态。
晶体三极管可以根据基极端的输入信号来控制电路的开关状态。
2. 晶体三极管在放大电路中的工作过程晶体三极管可以作为放大器使用，用来放大小信号电压。
在放大电路中，通过在基极端施加一个交流信号电压，使得发射极-基极之间的电流产生相应变化，从而得到经放大的输出信号。
晶体三极管的放大能力由其电流放大倍数β来决定，β值越大，放大能力越强。
二、晶体三极管的开关电路和放大电路设计1. 晶体三极管开关电路设计晶体三极管开关电路常用于数字电路中，可以实现逻辑门、计数器等功能。
设计开关电路时需要合理选择电阻、电容等元件参数，以保证电路的稳定性和可靠性。
还需要注意控制信号的功率和频率范围，以满足具体应用的需求。
2. 晶体三极管放大电路设计晶体三极管放大电路常用于模拟电路中，可以实现音频放大、射频放大等功能。
设计放大电路时需要考虑输入输出阻抗的匹配、电压和电流的偏置设置、负载电阻的选择等因素，以提高电路的放大性能和线性度。
三、晶体三极管在实际电路中的应用晶体三极管广泛应用于各种电子设备中，如放大器、收音机、电视机、电脑等。
npn与pnp作开关三极管
npn与pnp作开关三极管（原创版）目录1.NPN 与 PNP 型三极管的概述2.NPN 与 PNP 型三极管的结构和工作原理3.NPN 与 PNP 型三极管的开关特性4.NPN 与 PNP 型三极管的应用5.结论正文【1.NPN 与 PNP 型三极管的概述】三极管，又称双极型晶体管，是一种常用的半导体器件。
根据结构和材料不同，三极管可分为 NPN 型和 PNP 型两种。
它们都是由两个 n 型半导体（发射极和集电极）和一个 p 型半导体（基极）组成，具有放大和开关等功能。
NPN 型三极管的结构是“N-P-N”，PNP 型三极管的结构是“P-N-P”。
【2.NPN 与 PNP 型三极管的结构和工作原理】PN 型三极管中，发射极和集电极由 n 型半导体制成，基极由 p 型半导体制成。
当基极电流（IB）流过时，发射极的电子会进入基极，再从基极进入集电极，形成电流放大。
PNP 型三极管中，发射极和基极由 n 型半导体制成，集电极由 p 型半导体制成。
当基极电流（IB）流过时，发射极的电子空穴会进入基极，再从基极进入集电极，形成电流放大。
【3.NPN 与 PNP 型三极管的开关特性】PN 型三极管和 PNP 型三极管都具有开关特性，即可以控制电路的通断。
当基极电流为零时，三极管处于截止状态；当基极电流不为零时，三极管处于导通状态。
由于构造和材料不同，NPN 型三极管和 PNP 型三极管的开关速度和电流放大倍数有所不同。
【4.NPN 与 PNP 型三极管的应用】PN 型和 PNP 型三极管广泛应用于放大、开关、调制、稳压等电路。
例如，在放大电路中，三极管可以实现信号的电压放大和电流放大；在开关电路中，三极管可以实现高速开关和保护电路等功能。
根据具体应用场景和要求，可以选择合适的三极管类型。
【5.结论】PN 型和 PNP 型三极管是半导体器件中常见的两种类型，它们具有相似的结构和工作原理，但在应用和性能上存在一定差异。
npn晶体管的结构特点
npn晶体管的结构特点
npn晶体管是一种三极管，由两个不同类型的半导体材料组成。
它的结构特点主要包括以下几个方面：
1. 材料选择
npn晶体管由三种不同的半导体材料组成，分别是N型半导体、P型半导体和N型半导体。
其中，P型半导体夹在两个N型半导体之间，形成了一个PN结。
2. 电极布局
npn晶体管有三个电极：发射极、基极和集电极。
发射极与基极之间形成PN结，而基极与集电极之间也形成PN结。
这样就形成了一个双PN结的结构。
3. 工作原理
当在基极端加上一个正向偏压时，会使得发射区域中的电子被注入到基区域中。
这样就会产生大量的少子（空穴），并且少子会向集电区移动。
当在集电区加上一个正向偏压时，少子就会被吸收，从而形成
一个连续的通路。
4. 放大特性
npn晶体管具有放大作用，在放大器中广泛应用。
当输入信号加到基
端时，它会控制发射区的电子注入量，从而控制集电区的电流。
这样
就可以将小信号放大为大信号。
5. 可靠性
npn晶体管具有高可靠性，因为它的结构简单，制造工艺成熟。
同时，它也具有较高的工作效率和稳定性。
总之，npn晶体管的结构特点包括材料选择、电极布局、工作原理、
放大特性和可靠性等方面。
它是一种重要的半导体器件，在电子技术
领域中得到了广泛应用。
《晶体三极管及其开关作用核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年高中通用技术
《晶体三极管及其开关作用》导学案导学目标：1. 了解晶体三极管的基本结构和工作原理。
2. 掌握晶体三极管的放大和开关作用。
3. 能够应用晶体三极管进行电路设计和实验操作。
导学内容：一、晶体三极管的基本结构和工作原理1. 晶体三极管的结构：晶体三极管由三个掺杂不同的半导体材料组成，分别是发射极、基极和集电极。
2. 晶体三极管的工作原理：当在基极端加上一个小的输入信号时，就可以控制从发射极到集电极的电流，实现信号放大的功能。
二、晶体三极管的放大作用1. 放大作用：晶体三极管可以放大输入信号的幅度，使得输出信号比输入信号大很多倍。
2. 放大倍数：晶体三极管的放大倍数取决于其工作状态和外部电路的设计。
三、晶体三极管的开关作用1. 开关作用：晶体三极管可以在两个状态之间切换，即导通和截止状态，实现电路的开关功能。
2. 开关电路设计：通过合理设计晶体三极管的外部电路，可以实现各种不同的开关功能。
导学步骤：第一步：进修晶体三极管的基本结构和工作原理，了解其放大和开关作用。
第二步：通过实验操作，观察晶体三极管在不同工作状态下的电流变化，验证其放大和开关功能。
第三步：设计一个简单的晶体三极管电路，实现一个小型的LED灯的开关控制，体会晶体三极管在电路中的应用。
第四步：总结本节课的进修内容，回答相关问题，稳固对晶体三极管的理解和应用。
课后作业：1. 阅读相关资料，进一步了解晶体三极管的特性和应用。
2. 设计一个新颖的晶体三极管电路，实现一个有趣的功能。
3. 思考晶体三极管在摩登电子产品中的应用，并写出一篇小论文。
导学案参考资料：1. 《晶体管原理及应用》2. 《电子技术基础》3. 《晶体管电路设计手册》希望通过本节课的进修，同砚们能够深入了解晶体三极管的特性和应用，掌握其在电路设计中的重要作用，为将来的进修和钻研打下坚实的基础。
祝大家进修顺利！。
晶体复合三极管
晶体复合三极管晶体复合三极管（Bipolar Junction Transistor，BJT）是一种常见的电子元件，它具有放大电流、开关电路等多种功能。
晶体复合三极管是由三个掺杂不同的半导体材料组成的，分别是P型半导体、N型半导体和P型半导体。
在这三个半导体之间，存在两个PN结，构成了NPN型晶体复合三极管。
这篇文章将会从晶体复合三极管的结构、工作原理、特性、应用等方面进行介绍。
一、晶体复合三极管的结构晶体复合三极管主要由三个区域组成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
其中，发射极和集电极均为P型半导体，基极为N型半导体。
在这三个区域之间，存在两个PN结，即发射结和集电结。
发射结和集电结之间的区域称为基区，基区的厚度决定了晶体复合三极管的电性能。
晶体复合三极管的工作原理可以简单地概括为一个电流控制器。
当外加电压作用于晶体复合三极管时，发射极与基极之间的发射结区域被击穿，电子从发射极流入基区，同时发射极向集电极注入少量的电子。
由于基区是一个很薄的区域，因此电子在基区内的概率很小，大部分电子会通过基区向集电极流动，形成集电电流。
当基极电流增大时，会使得发射结区域的电子浓度增加，因此发射电流也会增大。
这样，一个小的基极电流就可以控制一个较大的集电电流，从而实现电流放大的功能。
三、晶体复合三极管的特性晶体复合三极管具有很多特性，其中最重要的几个特性包括放大系数、输入电阻、输出电阻、最大集电电流和最大耐压等。
1. 放大系数放大系数是晶体复合三极管的一个重要特性，它定义为集电电流变化与基极电流变化之比。
放大系数的大小决定了晶体复合三极管的电流放大能力。
在实际应用中，放大系数一般在几十到几百之间。
2. 输入电阻输入电阻是指晶体复合三极管在基极-发射极之间的电阻。
输入电阻越小，晶体复合三极管对输入信号的放大能力就越强。
3. 输出电阻输出电阻是指晶体复合三极管在集电极-发射极之间的电阻。
晶体管的开关特性资料
可分为发射结由反偏至正偏和集电极电流形成两个阶段。
1
2
3
4
5
x=0
x=w
N
P
N
QBS
nb(x)
pc(x)
QCS
pe(x)
图3-1-14 晶体三极管基区少子 浓度分布曲线
发射结变为正偏，并逐渐形成集电极电流所需的时间，即为延迟时间td，其长短取决于晶体三极管的结构和电路工作条件。三极管结电容越小， td越短；三极管截止时反偏越大，td越长；正向驱动电流越大，td越短。
发射结正偏后，集电极电流iC不断上升，达到0.9ICS所需时间即为上升时间tr。
tr的大小也取决于晶体三极管的结构和电路工作条件。基区宽度w越小，tr也越小；基极驱动电流越大，tr也越短。
(2) 晶体三极管由饱和状态过渡到截止状态的过程。
可分为驱散基区多余存储电荷及驱散基区存储电荷两个阶段。
图3-1-5中，当vI>VREF1时，二极管导通，vO≈vI；当vI<VREF1时，二极管截止，vO=VREF1。这样就将输入波形中瞬时电位低于VREF1的部分抑制掉，而将高于VREF1的部分波形传送到输出端，实现了下限限幅的功能。
演 示
D1
R2
VREF2
＋
－
＋
－
vI
(a)
＋
－
vO
D2
R1
VREF1
3.1 晶体管的开关特性
3.1.1 晶体二极管开关特性
3.1.2 晶体三极管开关特性
S
R
V
图3-1-1 理想开关
＋
－
3.1.1 晶体二极管开关特性
三极管工作原理(详解)
三极管工作原理(详解)三极管，也叫晶体三极管，简称晶体管，是一种能够放大电路中微小信号的电子元器件。
它的原理是通过控制一个区域的电子流，来改变另一个区域的电流。
晶体管最早由贝尔实验室的威廉·肖克利发明，是现代电子技术的基础之一。
本文将详细讲解三极管的工作原理。
一、晶体管的结构晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成，分别为发射极（EB）、基极（CB）和集电极（CE）。
发射极（E）：它是一个P型半导体，它的厚度很少，通常在0.01毫米以上，但是面积很大，通常在平方数分米。
基极（B）：它是一个N型半导体，尽管它的尺寸比发射极大，但它的浓度很低，它是晶体管的控制电极。
集电极（C）：它是一个N型半导体，通常比基极大几倍，是晶体管的输出电极。
为了保护晶体管的内部结构，晶体管需要封装成小型的金属或塑料外壳。
封装的芯片会被裸露出来，然后通过银色的金属脚连接电路板。
二、晶体管的工作原理晶体管是一种由硅和其他半导体材料构成的小型电子元件。
它的最重要的特性是可以放大信号。
晶体管的三个引脚在应用中被分别用作发射极、基极和集电极。
晶体管通过控制基极的电压，就能够放大电路中的微小信号。
晶体管具有三个工作区，它们分别是截止区、放大区和饱和区。
1. 截止区当基极电压低于截止电压时，晶体管处于截止状态，整个晶体管的结构中没有电流流动。
2. 放大区当基极电压高于截止电压时，晶体管处于放大状态。
此时，基极电压对晶体管的集电极电流产生控制作用。
如果基极电压升高，晶体管中的电流流向集电极方向就会升高，从而放大晶体管输入的电信号。
3. 饱和区当基极电压继续升高，晶体管中的电流达到最大值时，晶体管就会进入饱和状态。
在饱和区，晶体管可以用作开关，输出高电平或低电平。
三、晶体管的偏置要正确使用晶体管，需要对其进行偏置操作。
晶体管的偏置，是指将晶体管连接到电路中，并用一个外部电源提供所需要的电力。
基极电压在适当的电压下，即可使晶体管处于放大状态。
晶体三极管及其特性
晶体三极管及其特性摘要晶体三极管三个区的工作状态特点可概括为以下三句话：三极管工作在饱和状态时发射结正偏，集电结也正偏；工作在放大状态时发射结正偏、集电结反偏；工作在截止状态时发射结反偏，集电结也反偏。
晶体三极管是电子技术最基本、最重要的器件之一，也是模拟电子技术教学的重点内容。
关键词三极管的结构；输出特性；工作状态；偏置条件晶体三极管在电子线路中起到很大的作用，是其他元器不可替代的。
在实际应用中有三种由三极管组成的放大电路，其中共发射极电路是三种基本电路中最常用的放大电路。
首先了解晶体三极管的结构。
1三极管的结构与作用1.1三极管的结构晶体三极管的结构和类型：晶体三极管是半导体中的一个基本元器件，它在放大状态下有很强的电流放大能力，是电子电路中的最主要的元器件。
三极管是由二个PN结组成，这二个PN结相距很近，两个相距较近的PN结把整块半导体划分为三个依次是发射区、基区和集电区，根据组合方式的不同分为PNP和NPN两种，NPN型管射区内”发射”的是负电子，移动方向与电流方向是不同的，所以发射极方向指向外部；而PNP型管射区内发射出的是正电子，移动方向与电流方向是相同的，所以发射极方向指向内部。
管型的不同在正向电压下的导通方向也不同，发射极方向指向代表着它的导通方向。
1.2 三极管的作用1.2.1晶体三极管可以实现电流放大的作用三极管实现电流放大作用的原理是：三极管能用基极电流的变化来控制集电极电流的变化，基极电流变化很小，导致集电极电流发生很大的变化。
这也是三极管非常重要的特性。
我们把集电极电流变化量与基极电流变化量的比值用符号“β”表示，一般来说“β”是一个定值，但有时ΔIb也可能会有所改变。
晶体三极管有以下三种状态：饱和状态、截止状态和放大状态。
如果加在发射结的电压比PN结的导通电压小，基极中无电流，集电极和发射极也都无电流，在电路中相当于一个断开的开关，三极管就不再有电流放大作用，即为三极管的截止状态。
什么是晶体管及其作用
什么是晶体管及其作用晶体管，也被称为晶体三极管或晶体二极管，是一种半导体器件，广泛应用于电子电路中。
它是现代电子技术的基石，具有重要的作用。
一、晶体管的结构和工作原理晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成：发射区（Emitter）、基极区（Base）和集电区（Collector）。
发射区和集电区之间被一个非导体的薄层隔离，称为基座（Substrate）。
晶体管有两种基本的工作模式：放大模式和开关模式。
在放大模式下，晶体管可以放大输入信号的电流或电压，并将其输出。
在开关模式下，晶体管可以控制电流流过或不流过，从而实现电路的开关功能。
当外加电压作用于基极-发射结时，发射区的电子被注入基极区，形成电子云。
这些电子继续通过基极区，进入集电区。
这时，基极区的电流即为输出电流。
通过控制基极电流或基极电压，可以调节晶体管的输出电流，从而达到放大或开关的效果。
二、晶体管的作用1. 放大作用晶体管可以放大电流和电压信号。
它可以将微弱的输入信号经过放大后，输出一个较大的信号。
这使得晶体管在无线通信、音频放大、视频显示等领域具有广泛应用。
2. 开关作用晶体管可以作为开关使用，控制电流的通断。
当基极电流或电压达到一定阈值时，晶体管进入饱和或截止区域，电流不再流动或流动。
这使得晶体管在数字电路中实现逻辑运算、计时、存储等功能。
3. 控制作用晶体管可以通过控制其基极电流或基极电压，实现对电路的精确控制。
晶体管的特性使得它在电子设备中起到了重要的调节和控制作用，如电压稳压、电流限制等。
4. 集成作用晶体管的微小尺寸和低功耗特性，使得它可以集成到芯片中。
通过大规模的晶体管集成电路（IC），我们可以实现复杂电子系统的功能，如计算机、手机、数字电视等。
总结：晶体管是一种重要的半导体器件，具有放大、开关、控制和集成等多种功能。
它在现代电子技术中扮演着重要的角色，推动了电子设备的发展和进步。
通过学习晶体管的结构和工作原理，我们可以更好地理解和应用电子电路中的晶体管。
晶体三极管工作总结
晶体三极管工作总结
晶体三极管是一种重要的半导体器件，它在电子设备中起着至关重要的作用。
它的工作原理和特性对于电子工程师来说是非常重要的。
在本文中，我们将对晶体三极管的工作原理和特性进行总结。
晶体三极管是一种三端口的半导体器件，通常包括一个发射极、一个基极和一
个集电极。
它的工作原理是基于PN结的导电特性。
当一个正向偏置电压施加在发
射极和基极之间时，PN结会被击穿，电子会从发射极注入到基极，形成一个电流。
这个电流会被放大并从集电极中输出。
晶体三极管有很多重要的特性。
首先，它具有放大作用。
当一个小的输入信号
施加在基极上时，晶体三极管可以放大这个信号并输出一个更大的信号。
这使得它在放大电路中得到了广泛的应用。
其次，晶体三极管还具有开关作用。
当一个正向偏置电压施加在发射极和基极
之间时，晶体三极管处于导通状态，允许电流通过。
而当一个逆向偏置电压施加在发射极和基极之间时，晶体三极管处于截止状态，电流无法通过。
这使得它在数字电路中得到了广泛的应用。
此外，晶体三极管还具有频率响应特性。
它可以在很高的频率下工作，这使得
它在射频电路中得到了广泛的应用。
总之，晶体三极管是一种非常重要的半导体器件，它在电子设备中起着至关重
要的作用。
它的工作原理和特性对于电子工程师来说是非常重要的。
希望本文对晶体三极管的工作原理和特性有所帮助。
晶体管的结构及性能
（一）晶体管的结构特性1．晶体管的结构晶体管内部由两PN结构成，其三个电极分别为集电极（用字母C或c表示），基极（用字母B或b表示）和发射极（用字母E或e表示）。
晶体管的两个PN结分别称为集电结（C、B极之间）和发射结（B、E极之间），发射结与集电结之间为基区。
根据结构不同，晶体管可分为PNP型和NPN型两类。
在电路图形符号上可以看出两种类型晶体管的发射极箭头（代表集电极电流的方向）不同。
PNP型晶体管的发射极箭头朝内，NPN型晶体管的发射极箭头朝外。
2．三极管各个电极的作用及电流分配晶体管三个电极的电极的作用如下：发射极（E极）用来发射电子；基极（B极）用来控制E极发射电子的数量；集电极（C极）用业收集电子。
晶体管的发射极电流IE与基极电流IB、集电极电流IC之间的关系如下：IE=IB+IC3．晶体管的工作条件晶体管属于电流控制型半导体器件，其放大特性主要是指电流放大能力。
所谓放大，是指当晶体管的基极电流发生变化时，其集电极电流将发生更大的变化或在晶体管具备了工作条件后，若从基极加入一个较小的信号，则其集电极将会输出一个较大的信号。
晶体管的基本工作条件是发射结（B、E极之间）要加上较低的正向电压（即正向偏置电压），集电结（B、C极之间）要加上较高的反向电压（即反向偏置电压）。
晶体管发射结的正向偏置电压约等于PN结电压，即硅管为0.6~0.7V，锗管为0.2~0.3V。
集电结的反向偏置电压视具体型号而定。
4．晶体管的工作状态晶体管有截止、导通和饱和三种状态。
在晶体管不具备工作条件时，它处截止状态，内阻很大，各极电流几乎为0。
当晶体管的发射结加下合适的正向偏置电压、集电结加上反向偏置电压时，晶体管导通，其内阻变小，各电极均有工作电流产生（IE=IB+IC）。
适当增大其发射结的正向偏置电压、使基极电流I B增大时，集电极电流IC和发射极电流IE也会随之增大。
当晶体管发射结的正向偏置电压增大至一定值（硅管等于或略高于0.7V，锗管等于或略高于0. 3V0时，晶体管将从导通放大状态进入饱和状态，此时集电极电流IC将处于较大的恒定状态，且已不受基极电流IB控制。
三 极 管
三极管一、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。
电压须在外部施用，以使晶体管操作。
施用电压以使电流朝著发射极箭头的方向移动。
施用电压时，发射极电流Ie、集电极电流Ic和基点电流Ib将产生以下的关系：Ie = Ic+Ib晶体管类型：按材料分类，可分为：硅晶体管、锗晶体管按电极分类，可分为：NPN晶体管、PNP晶体管按功能分类，可分为：光敏三极管、开关三极管、功率三极管二、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，按图示底视图位臵放臵，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，三个引脚朝下放臵，则从左到右依次为e b c。
电子制作中常用的三极管有90××系列，包括低频小功率硅管9013（NPN）、9012（PNP），低噪声管9014（NPN），高频小功率管9018（NPN）等。
它们的型号一般都标在塑壳上，而样子都一样，都是TO-92标准封装。
- 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、"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、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)。
晶体三极管的结构作用与开关特性
在数字电路设计的中，往往需要把数字信号经过开关扩流器件来驱动一些蜂鸣器、LED、继电器等需要较大电流的器件，而用得最多的开关器件要数三极管。
三极管通常也称双极型晶体管（BJT），简称晶体管或三极管。
三极管在电路中常用字母T来表示。
因三极管内部的两个PN结相互影响，使三极管呈现出单个PN结所没有的电流放大的功能。
因此充分了解晶体三极管的结构作用对提高开关电路的设计有很大帮助，这次华强北IC代购网对三极管的开关特性展开以下介绍。
晶体三极管的结构作用介绍
导体二极管内部只有一个PN结，若在半导体二极管P型半导体的旁边，再加上一块N型半导体如图5-1（a）所示。
由图5-1（a）可见，这种结构的器件内部有两个PN结，且N型半导体和P型半导体交错排列形成三个区，分别称为发射区，基区和集电区。
从三个区引出的引脚分别称为发射极，基极和集电极，用符号e、b、c来表示。
处在发射区和基区交界处的PN结称为发射结；处在基区和集电区交界处的PN结称为集电结。
具有这种结构特性的器件称为三极管。
图5-1（a）所示三极管的三个区分别由NPN型半导体材料组成，所以这种结构的三极管称为NPN型三极管，图5-1（b）是NPN型三极管的符号，符号中箭头的指向表示发射结处在正向偏置时电流的流向。
根据同样的原理，也可以组成PNP型三极管，图5-2（a）、（b）分别为PNP型三极管的内部结构和符号。
由图5-1和图5-2可见，两种类型三极管符号的差别仅在发射结箭头的方向上，理解箭头的指向是代表发射结处在正向偏置时电流的流向，有利于记忆NPN和PNP型三极管的符号，同时还可根据箭头的方向来判别三极管的类型。
例如，当大家看到“”符号时，因为该符号的箭头是由基极指向发射极的，说明当发射结处在正向偏置时，电流是由基极流向发射极。
根据前面所讨论的内容已知，当PN结处在正向偏置时，电流是由P
型半导体流向N型半导体，由此可得，该三极管的基区是P型半导体，其它的两个区都是N型半导体，所以该三极管为NPN型三极管。
三极管开关特性的实际应用
图1 三极管电子开关电路图
图1为晶体三极管开关电路在电动玩具中的实际应用，图中VT表示开关三极管，M表示玩具电动机，S表示开关，基极限流电阻器R和电源GB组成。
VT采用NPN型小型功率硅管 SS8050，其集电极最大允许电流可高达1.5A，以满足电动机启动电流的要求。
M选用的是工作电压为3V的小型直流电动机，对应的电源GB亦为3V。
那么要如何确定VT基极限流电阻器R呢？根据三极管的电流分配作用，在基极输入一个较弱的电流IB，就可以控制集电极电流IC有较强的变化。
假设VT电流放大系数hfe≈250，电动机起动时的集电极电流IC＝1.5A，经过计算，为使三极管饱和导通所需的基极电流IB≥（1500mA／250）×2＝12mA。
在图1电路中，电动机空载时运转电流约为500mA，此时电源（用两节5号电池供电）电压降至2.4V，VT基极-发射极之间电压VBE≈0.9V。
根据欧姆定律，VT基极限流电阻器的电阻值R＝（2.4－0.9）V／12mA≈0.13kΩ。
考虑到VT在IC较大时，hfe要减小，电阻值R还要小一些，实取100Ω。
为使电动机更可靠地启动，R甚至可
减少到51Ω。
在调试电路时，接通控制开关S，电动机应能自行启动，测量VT集电极—发射极之间电压VCE≤0.35V，说明三极管已饱和导通，三极管开关电路工作正常，否则会使VT过热而损坏。
三极管 SS8050各性能参数介绍
三极管SS8050是常见的NPN型晶体三极管，我们可以在各种开关电路中看到它，应用范围十分广，生产厂家主要有ST、仙童半导体、飞利浦等，其性能参数并没有因生产厂家的不同而有过多的出入。
技术参数
●类型:开关型;
●极性:NPN;
●材料:硅;
●8050三极管（SOT-23封装）管脚图
●8050三极管（SOT-23封装）管脚图
●最大集电极电流(A):0.5 A;
●直流电增益:10 to 60;
●功耗:625 mW;
●最大集电极-发射极电压（VCEO）:25;[1]
●特征频率:150 MHz。