晶体三极管的结构、符号、类型
3晶体三极管
2.三极管内部载流子的运动规律
集电结反偏, 集电结反偏, 有少子形成的反 向电流ICBO。 基区空穴 向发射区的 扩散形成电流 IEP可忽略。 可忽略。 进入P 进入P 区的电 子少部分与基区 的空穴复合, 的空穴复合,形 成电流IBN ,多 数作为非平衡少 子扩散到集电结 B RB IB IBN E IE IC ICBO C ICN
v
v
i
i
输出特性曲线各区的特点: 输出特性曲线各区的特点:
(1)饱和区 a.发射结正偏,集电结正偏或反 发射结正偏, 发射结正偏 偏电压很小。 偏电压很小。 UCE≤UBE b. iC明显受uCE控制, 明显受 控制 iC<βiB
1
4 3
i
C/
mA
iB =
µ 100 A 80 60
饱和区
随着VCE的变化而迅速变化。 的变化而迅速变化。 随着
∆iC
∆iB
β=
放大区 截止区
∆iC ∆iB
U CE =常量
β是常数吗?什么是理想三极管?什么情况下 β = β ? 是常数吗?什么是理想三极管? 是常数吗
2. 输出特性
iC = f (uCE ) I
数 B =常
对应于一个I 就有一条i 变化的曲线。 对应于一个 B就有一条 C随uCE变化的曲线。 输出特性曲线特点: 输出特性曲线特点: a. 各条特性曲线形状相同 b. 每条输出特性起始部分很陡 V时 uCE=0 V时,因集电极无收 b (集电结反压增加, 当集电结反压增加, 吸引电子能力增强,ic增大 增大) 吸引电子能力增强 增大) 集作用, =0。 集作用,iC=0。 c.每条输出特性当超过某一数 u c .CE ↑ → Ic ↑ 。 值时( ),变得平坦 值时(约1V),变得平坦 ), d. 曲线比较平坦的部分, 曲线比较平坦的部分, 的增加而略向上倾斜。 随vCE的增加而略向上倾斜。 d每条输出特性当超过某一数值时(约1V),变得平坦 每条输出特性当超过某一数值时( 1V),变得平坦 ), 这是基区宽变效应) (这是基区宽变效应) • CB ↑→ 基区宽带变窄 → B 1V后 当uCE >CE后,收集电子的能力足够强。这时,发射到基区的电子 1V ↑→ 收集电子的能力足够强。这时, 变小 • 都被集电极收集, 再增加, 基本保持不变。 都被集电极收集,形成iC。所以uCE再增加,iC基本保持不变。 iC •→ β = iB ↑→ iB 若不变则 C ↑
晶体三极管的结构和类型
晶体三极管的结构和类型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I C。
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V BE很小,所以基极电流约为I=5V/50kΩ=0.1mA。
B如果晶体管的共发射极电流放大系数β=I C / I B=100, 集电极电流I C=β*I B=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i b,在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic,有c/i b=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V G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V DS≠0时,源漏电极之间有较大的电流I DS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V T。
当V GS>V T并取不同数值时,反型层的导电能力将改变,在相同的V DS下也将产生不同的I DS, 实现栅源电压V GS对源漏电流I DS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。
晶体三极管_结构及放大原理
晶体三极管又称晶体管、双极型晶体管;在晶体管中有两类不同的载流子参与导电。
一、晶体管的结构和类型
1.晶体管的结构
在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就形成三极管。
2.晶体管的类型
基极为P的称为NPN型,基极为N的称为PNP型。
二、晶体管的电流放大作用
晶体管的放大状态的外部条件:发射结正偏且集电结反偏。
发射结正偏:发射区的载流子可以扩散到基区
集电结反偏:基区的非平衡少子(从发射区扩散到基区的载流子)可以漂移到集电区。
如果发射结正偏,集电结也正偏,出现的情况将是发射区的载流子扩散到基区,同时集电区的载流子也漂移到基区。
1.晶体管内部载流子运动
①发射结正偏:发射区载流子向基区扩散,基区空穴向发射区漂移
②集电极反偏,非平衡少子运动:从发射区过来的载流子到达基区后,称为非平衡少子(基区是P带正电,载流子是电子,所以是非平衡少子;基区空穴虽然是多子,但是数量比较少),一方面与基区的空穴复合(少量);另一方面,由于集电极反偏,会产生非平衡少子的漂移运动,非平衡少子从基区漂移到集电极,从而产生漂移电流。
由于集电极面积非常大,所以可以产生比较大的漂移电流(到达基区的载流子,由于集电极反偏,所以对基区的非平衡少子有吸引,集电极带正电,非平衡少子带负电)
③集电极反偏,少子漂移电流:由于集电结反偏,处于基区的少子(电子)会漂移运到到集电区;集电区的少子(空穴)会漂移运动到基区
2.晶体管中的电流分关系
三、共射电路放大系数
1.直流放大系数:放大系数:I c=(1+β)I B
2.交流放大系数:直流电流放大系数可以代替交流电流放大系数
四、结语
希望本文对大家能够有所帮助。
检测三极管的B,C,E极以及PNP型与NPN型
怎样检测三极管的B,C,E极以及PNP型与NPN型一、晶体三极管的结构类型晶体三极管通常称为晶体管或三极管,是各种电子设备的常用元件。
三极管的内部结构和电路符号如图5-49所示。
它是由两个相距很近的PN结组成的,一般都有三个电极,即发射极E、基极B和集电极C。
三个电极分别与三极管内部半导体的三个区(发射区、基区和集电区)相接。
发射区与基区之间的PN结称为发射结:集电区与基区之间的PN结称为集电结。
按PN结的不同组合方式,晶体三极管分为PNP 型和NPN型两种,这两种类型的三极管在电路符号上是有区别的。
PNP型管的发射极箭头向内,NPN型管的发射极箭头向外。
二者电源电压的连接方式是不同的。
二、晶体管的检测方法利用数字万用表不仅能判定晶体管电极、测量管子的共发射极电流放大系数hFE,还可鉴别硅管与锗管。
由于数字万用表电阻档的测试电流小,所以不适用于检测晶体管,应使用二极管档及hFE档进行测试。
1.鉴别基极B将数字万用表拨至二极管档,红表笔固定任接某个引脚,用黑表笔依次接触另外两个引脚,如果两次显示值均小于1V或都显示溢出符号“1”,则红表笔所接的引脚就是基极B。
如果在两次测试中,一次显示值小于1V,另一次显示溢出符号“1”,表明红表笔接的引脚不是基极B,此时应改换其他引脚重新测量,直到找出基极B为止。
2.区分NPN管与PNP管仍使用数字万用表的二极管档。
按上述操作确认基极B之后,将红表笔接基极B,用黑表笔先后接触其他两个引脚。
如果都显示0.500~0.800V,则被测管属于NPN 型;若两次都显示溢出符号“1”,则表明被测管属于PNP管。
3.区分集电极C与发射极E(兼测hFE值)鉴别区分晶体管的集电极C与发射极E,需使用数字万用表的hFE档。
如果假设被测管是NPN型管,则将数字万用表拨至hFE档,使用NPN插孔。
把基极B插入B 孔,剩下两个引脚分别插入C孔和E孔中。
若测出的hFE为几十~几百,说明管子属于正常接法,放大能力较强,此时C孔插的是集电极C,E孔插的是发射极E,参见图5-50(a)。
3极管的表示电路符号
3极管的表示电路符号
3极管,也称为晶体管,在电路符号中主要有三个部分表示:发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。
具体如下:
* 发射极(E):通常标记为一个箭头指向基极,这是电子和空穴的发射点。
* 基极(B):通常为一个细长的线,连接发射极和集电极,是控制电流流动的地方。
* 集电极(C):通常标记为一个箭头指向发射极,是收集电子和空穴的地方。
需要注意的是,3极管有两种结构:NPN型和PNP型。
它们的电路符号表示略有不同,但基本原理相同。
NPN型3极管的电路符号中,发射极箭头指向基极,集电极箭头指向发射极;而在PNP型3极管的电路符号中,发射极箭头指向基极,集电极箭头指向发射极。
以上信息仅供参考,建议查阅专业书籍获取更准确和全面的信息。
概述三极管的分类、符号、识别和检测方法等内容
概述三极管的分类、符号、识别和检测方法
等内容
三极管,又称为晶体三极管(Transistor),是一种基础的半导体器件。
根据结构和作用方式的不同,三极管可以分为NPN型和PNP 型两种类型。
1. NPN型三极管:由两个N型半导体材料夹着一个P型半导体材料构成。
其中,N型半导体材料分别连接外接的阴极(接收或控制信号的输入端)、基极(控制信号的输入端)和漏极(输出端)。
2. PNP型三极管:由两个P型半导体材料夹着一个N型半导体材料构成。
其中,P型半导体材料分别连接外接的阴极(接收或控制信号的输入端)、基极(控制信号的输入端)和漏极(输出端)。
符号上,NPN型三极管用一个三箭头箭头指向P型区,PNP型三极管则相反,用一个三箭头箭头指向N型区。
识别和检测方法如下:
1. 观察外观:三极管通常有三个引脚,其中两个引脚距离较近,另一个引脚与之间距离较远。
根据引脚的排列和标记,可以判断三极管的类型(NPN型还是PNP型)。
2. 测试引脚:用测试仪或多用表测量三极管的引脚之间的电阻。
根据测量结果,可判断出三极管的类型和状态(工作正常或故障)。
3. 使用替代器件:如果无法识别三极管的类型或状态,可以使用替代器件进行测试。
安装同类型的三极管来替代原本的三极管,并观察电路的工作情况来判断三极管的类型和状态。
第三讲 晶体三极管
§2.2.3 三极管的主要参数
电流放大系数 三极管的参数是 用来表征管子性 能优劣适应范围 的,是选管的依 据,共有以下三 大类参数。
极间反向电流ICBO 、 ICEO
极限参数
• 极限参数:ICM、PCM、U(BR)CEO
最大集电 极电流 c-e间击穿电压 最大集电极耗散功 率,PCM=iCuCE
4.下列NPN型三极管各个极的电位,处于放 大状态的三极管是( ) A VC=0.3V,VE=0V, VB=0.7V B VC=-4V, VE=-7.4V,VB=-6.7V C VC=6V, VE=0V, VB=-3V D VC=2V, VE=2V, VB=2.7V 5.如果三极管工作在截止区,两个PN结状 态( ) A.均为正偏 B.均为反偏 C.发射结正偏,集电结反偏 D.发射结反偏,集电结正偏
三极管符号
结构特点:
基区很薄且杂质浓度很低;
发射区掺杂浓度高; 集电区面积很大。
二.分类
(1)按半导体结构不同:NPN 型和 PNP 型。
(2)按功率分:小功率管和大功率管。
(3)按工作频率分:低频管和高频管。
(4)按管芯所用半导体材料分:锗管和硅管。
(5)按结构工艺分:合金管和平面管。
(6)按用途分:放大管和开关管。
放大区:发射结正向偏置,集电结反向偏置。
饱和区:发射结和集电结均正向偏置。
截止区:发射结电压小于开启电压,集电结 在电路中的连接方式
共发射极连接 共基极连接 共集电极连接
三极管的特性曲线
概 念
特性曲线是 指各电极之 间的电压与 电流之间的 关系曲线
输入特性曲线
输出特性曲线
(1)三极管的电流放大作用,实质上是用较小的基极电 流信号控制集电极的大电流信号,是“以小控大”的作用。 (2)三极管的放大作用,需要一定的外部条件。
三极管种类及符号
三极管种类及符号一、三极管的种类1.半导体三极管:由半导体材料制成,是电子电路中最常用的三极管。
2.真空三极管:在真空封装下,利用控制栅极电压来控制阴极和阳极之间的电流,适用于高频和真空环境。
3.晶体三极管:由晶体材料制成,具有高频率、低噪声等特性,适用于高频放大和振荡电路。
4.金属氧化物半导体管:由金属氧化物半导体材料制成,具有高速度、低功耗等优点,适用于数字电路和大规模集成电路。
5.绝缘栅场效应管:通过控制栅极电压来控制源极和漏极之间的电流,具有高输入阻抗、低噪声等优点,适用于模拟电路和数字电路。
6.其他类型三极管:如光电三极管、磁敏三极管等,根据特殊应用需求而设计。
二、三极管的符号三极管的符号通常表示其类型和结构,常用符号有以下几种:1.E型符号:表示半导体三极管,其中E表示电气特性,也是电子电路中最常用的三极管符号。
2.V型符号:表示真空三极管,其中V表示真空封装。
3.jon图标:表示晶体三极管,其中j表示晶体,o表示有机物。
4.FET 图标:表示绝缘栅场效应管,其中F表示场效应管,E表示电子型,T表示三端型。
5.其他类型三极管的符号根据其类型和结构进行设计。
三、三极管封装形式三极管的封装形式是指其安装方式和使用方法,常用的封装形式有以下几种:1.TO-92封装:是一种塑料封装,由两个引脚通过塑料支架与外壳相连,使用时将外壳固定在印制板上。
2.TO-126封装:是一种大型塑料封装,适用于功率较大的三极管。
3.TO-251/252封装:是一种小型的金属封装,适用于高频和高灵敏度的应用。
4.SOT-23封装:是一种小型塑料封装,具有短引脚和扁平形状,适用于表面贴装技术。
三极管知识及极性判别方法
三极管知识及极性判别方法三极管知识及极性判别方法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,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,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。
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。
第4讲晶体三极管及场效应管
2. 绝缘栅型场效应管
增强型管
大到一定 值才开启
高掺杂 耗尽层 空穴
衬底 SiO2绝缘层
反型层
uGS增大,反型层(导电沟道)将变厚变长。当 反型层将两个N区相接时,形成导电沟道。
动画演示
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
iD随uDS的增 大而增大,可
uGD=UGS(th), 预夹断
变电阻区
夹断 电压
在恒流区iD时 ID, O(UuGGSS(th)1)2 式中 IDO为uGS2UGS(t时 h) 的 iD
3. 场效应管的分类 工作在恒流区时g-s、d-s间的电压极性
结型PN沟 沟道 道((uuGGS> S<00, ,uuDDS< S>00)) 场效应管 绝缘栅型 耗 增尽 强型 型 PPN N沟 沟 沟 沟道 道 道 道((((uuuuG GG GSS< 极 SS> 极00, 性 , 性uu任 D任 DS< S> 意 意 00)u)u, , DDS< S>00))
区
区
低频跨导:
夹断区(截止区)
iD几乎仅决 定于uGS
击 穿 区
夹断电压
gm
iD uGS
UDS常量
不同型号的管子UGS(off)、IDSS 将不同。
动画演示Байду номын сангаас
(1)可变电阻区
i
是uDS较小,管子尚未预夹断时
的工作区域。虚线为不同uGS是预夹
断点的轨迹,故虚线上各点
uGD=UGS(off),则虚线上各点对应的 uDS=uGS-UGS(off)。
uDS的增大几乎全部用 来克服夹断区的电阻
iD几乎仅仅 受控于uGS,恒 流区
用场效应管组成放大电路时应使之工作在恒流区。N 沟道增强型MOS管工作在恒流区的条件是什么?
三极管知识点的总结
晶体三极管晶体三极管一.教学要求:1.了解三极管的基本构造、特点、符号、型号、分类等:2.理解三极管电流放大作用的实质和特性曲线及主要参数:3.掌握三极管的识别和简单测试方法:1.前1、2个属于知识方面的要求2.最后1个属于技能方面的要求二.教学重点、难点分析:1.教学重点是三极管的三个工作区域及其特点、三极管的电流放大作用:2.教学难点是三极管的伏-安特性3.技能要求是掌握三极管的识别与简单测试:三.教具:1.晶体三极管:2.万用表:3.晶体管特性测试仪、双踪示波器:四. 教学过程:(一):复习提问,引入新课:1. 二极管具有哪些特性? 2. 常用的电子元器件有哪些?提问3-4位学生回答(二):新课教学:一:三极管的结构、符号和类型:1. 结构:总结:三极管的结构为:三区+两结+三电极:● 三区:指发射区、基区、集电区 ● 两结:指发射结、集电结: ● 三电极:指发射极、基极、集电极: 利用课件进行讲解,然后总结归纳。
2. 符号:3. 三极管具有放大作用的内部条件(结构特点):● 发射区很厚,掺杂浓度最高; ● 基区很薄,掺杂浓度最小; ● 集电区很厚,掺杂浓度比较高。
4. 三极管的型号及其意义:发给不同规格的三极管让学生判别。
二:三极管的电流放大作用: 三极管具有放大作用,必须同时满足内部条件和外部条件,内部条件一般由生产厂家保证。
1. 三极管放大的外部条件:● 发射结正偏; ● 集电结反偏。
用双踪示波器演示输入信号和输出信号的差别,加强学生的感性认识,然后再进行分析。
2. 三极管的电流分配关系:c b e I I I += 3. 三极管电流放大作用的实质:“以小控大”——以基极小电流b I 控制集电极大电流c I 。
因此:双极型三极管属于“电流控制器件”。
三.三极管的连接方式:1. 共发射极:2. 共集电极:3.共基极:三张图进行比较,注意它们之间的特点 四.三极管的伏安特性曲线 (一) 输入特性曲线:三极管的输入特性与二极管的正向特性相似,因此要注意以下几点:1.三极管中的输入特性曲线随U CE的不同有许多条曲线,当VUce1≥时,各条曲线非常接近,所以实际使用时以其中的一条作代表:2.三极管的死区电压与二极管的死区电压基本相同:联系二极管的正向特性,并加以比较分析。
晶体三极管
vCE较大时,特性 曲线进入与vCE轴 基本平行的区域
当集电结反偏电压较大时,扩散到基区的电子基本 上都可以被集电区收集,此后 v CE 再增加,电流也 没有明显的增加 ,故特性曲线与 v C E 轴基本平行
BJT输出特性曲线的三个工作区
vCB= vCE - vBE
(1) 饱和区
特征: : 判断依据 iB 0 iB 0 范围 : 或 偏或反偏(但反偏电压很小 发射结正偏,集电结正 ); v v V vCE VCC BE vBECE vCE CC vCE 或 i 随 v 的增加而增加, iC iB ; C CE vBE Vth vBE Vth vCE 很小,称为“饱和管压 降vCES ”
BJT中的电流分配关系
I C I CN I CBO I B I B I CBO I E I B I C I I I B CN E
(2) 电流放大系数
(a) 电流控制作用
I CN 定义:= ,称为 IE
IC IE
IC IB
三个电极电流之间满 “共基极直流电流放大 足一定的比例分配关 系数”, 1但接近1 系,一个电极电流发 I CN 定义: = , 称为 生改变,另两个电流 I B 都会发生变化,因此 “共射极直流电流放大 I C I CN I CBO 可实现电流控制和放 I B I B I CBO I E I B I C 系数”, = 1 大作用 I I I 1 - E B CN
BJT安全工作区示意图
PCM=iCvCE 双曲线
集电极最大允许电流ICM
当集电极电流增加时, 即 I B 和 I C 增加, 就要 下降,当 值下降到线 性放大区 值的 70 ~ 30 %时,所对应的集电极 电流称为集电极最大允 许电流ICM。至于值下 降多少,会随三极管的 型号以及生产厂家而有 所差别。
半导体三极管概述
4. 结电容
结电容是指PN结在结两端电压作用下形成的电容效应。 结电容主要由两部分组成:一是PN结在正向电压作用下, 扩散电流的变化形成的电容效应,称之为扩散电容,通常记 作 ,它与通过PN结的扩散电流的大小成正比例;二是PN 结在反向电压作用下,电场的变化形成的电容效应,称之为 势垒电容,通常记作 ,它与作用在PN结两侧的反向电压 的大小成反比例。结电容是造成三极管产生频率响应的主要 原因,也是影响三极管开关速度的主要原因。
实验如图,把三极管接成二个电路,基极电路和集 电极电路,发射极是公共端,这种接法称为三极管 的共发射极接法。以NPN管为例,发射结加正向电压, 集电极加反向电压,三极管才能起放大作用。
IC
mA
IB
+
A
RB
+ V UBE
V UCE
+ EC
–
+– –
–
EB
三极管电流测量数据
IB(mA) IC(mA) IE(mA)
五. 三极管的工作状态
三极管的工作状态主要由三极管的二个PN结各自所承 受的偏置电压的大小和极性所决定的。三极管有二个PN结, 而每一个偏置电压又有二种可能的极性,即正向偏置和反向
偏置,因此,可构成三极管的三种工作状态:饱和、放 大、截止。
单极型三极管
双极型三极管是利用基极小电流去控制集电极较大电流 的电流控制型器件,因工作时两种载流子同时参与导电而称 之为双极型。单极型三极管因工作时只有多数载流子一种载 流子参与导电,因此称为单极型三极管;单极型三极管是利 用输入电压产生的电场效应控制输出电流的电压控制型器件 。
把基极电流的微小变化
能够引起集电极电流较大变
C
化的特性称为晶体管的电流 放大作用。
模拟电子技术三极管详解
第 2 章 半导体三极管
2) uDS 对 iD的影响(uGS > UGS(th))
MOS工作原理
DS 间的电位差使 沟 道 呈 楔 形 , uDS , 靠近漏极端的沟道厚
度变薄。
预夹断(UGD = UGS(th)):漏极附近反型层消失。 预夹断发生之前: uDS iD。
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管 2.2 单极型半导体三极管 2.3 半导体三极管电路的基本分析方法 2.4 半导体三极管的测试与应用
第2章
半导体三极管
2.1 双极型半导体三极管
2.1.1 晶体三极管 2.1.2 晶体三极管的特性曲线 2.1.3 晶体三极管的主要参数
第 2 章 半导体三极管
第 2 章 半导体三极管
二、耗尽型 N 沟道 MOSFET
Sio2 绝缘层中掺入正离子
D 在 uGS = 0 时已形成沟道;
B 在 DS 间加正电压时形成 iD,
G S
uGS UGS(off) 时,全夹断。
iD /mA
2V
0V
2V
uGS = 4 V
O
uDS /V
输出特性
当 uGS UGS(off) 时,
O
iiiBBB===
00 0uCE
第 2 章 半导体三极管
2.1.3 晶体三极管的主要参数
一、电流放大系数
4 iC / mA
1. 共发射极电流放大系数
3
— 直流电流放大系数
Q
II23CB.40NN5110II0CB63AA
IC8B2O ICBO
IC IB
2 1
— 交流电流放大系数
三级管
18任务二半导体三极管及其应用半导体三极管又叫晶体三极管,由于它在工作时半导体中的电子和空穴两种载流子都起作用,因此属于双极型器件,也叫做BJT (Bipolar Junction Transistor,双极结型晶体管),它是放大电路的重要元件。
照明电灯开关在我们的生活中司空见惯,一般用的是机械开关,如图1—21a 所示,随着电子技术的发展,声控、光控和遥控电灯开关也相继出现,极大地方便了人们的生活,如图1 —21b 所示为遥控电灯开关,在这些新型的电灯开关电路中有的就使用了三极管驱动电路,其电原理图如图1—22所示,电路板实物图如图1—23所示。
a)墙壁电灯开关b )遥控电灯开关图1 —21 电灯开关1.掌握三极管的符号和工作特点,了解三极管的主要参数。
2.熟悉三极管的识别方法。
3.熟悉三极管的分类,了解它的实际应用。
19图1 —22 三极管驱动电路图1 —23 三极管驱动电路板什么是三极管?它有哪些工作特点?在三极管驱动电路中起什么作用?本任务的目标就是认识三极管,熟悉三极管的检测方法,了解三极管驱动电路中它所起到的作用。
一、三极管结构和图形符号及其分类三极管是一个三层结构、内部具有两个PN 结的器件,它的中间层称为基区,基区的两边分别称为发射区和集电区,三极管的发射区和集电区是同类型的半导体,所以三极管有两种半导体类型,如图1—24 所示,三极管的基区半导体类型与发射区和集电区不同,所以在基区与发射区,基区和集电区之间分别形成两个PN 结,发射区与基区之间的PN 结称为发射结,而集电区与基区之间的PN 结称为集电结,三个区引出的电极分别称为基20极B(b)、发射极E(e )和集电极C (c)。
NPN型:结构符号PNP 型:结构符号NNP集电区基区发射区BEC集电结发射结集电极发射极基极V VPPN集电区基区发射区BEC集电结发射结集电极发射极基极CCB BEEa) b)图1 —24 三极管的结构和图形符号三极管符号中发射极的箭头表示发射结加正向电压时电流方向,三极管的文字符号为V。
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晶体三极管的结构、符号、类型
(一)结构和符号
在一块极薄的硅或锗基片上制作两个PN结就构成三层半导体,从三层半导体上各自接出一根导线,就是三极管的三个电极,再封装在管壳里就制成了晶体三极管。
三个电极分别叫做放射极e、基极b、集电极c,对应的每层半导体分别称为放射区、基区、集电区。
放射区与基区交界处的PN结叫放射结,集电区与基区交界处的PN结叫集电结。
依据基区材料是P型还是N型半导体,三极管有NPN型和PNP型两种组合型式。
它们的基本结构如图(a)所示。
三极管的文字符号为"V",图形符号如图(b)和(c)所示。
两种符号的区分在于放射极箭头的方向不同,箭头方向表示放射结加正向电压时的电流方向。
图2是常见的几种国产三极管封装和形状。
功率大小不同的三极管有着不同的体积和封装形式,在晶体管手册中有详细说明。
图1 体管晶体三极管的结构和符号
a) 结构b) 符号c) 大功率管
外壳集电极
早期生产的三极管有的采纳玻璃封装;有些超小型三极管采纳陶瓷环氧封装;绝大多数大、中、小型三极管采纳金属外壳封装;大功率晶体三极管管壳是集电极,通常作成扁平外形并有安装螺钉孔,
有的大功率三极管的集电极制成螺栓外形,这样能使三极管和散热器连接一体便于散热。
近年来越来越多的中、小功率三极管采纳硅酮塑料封装。
三极管的制造工艺较多,图2-3和图2-4分别是用合金工艺和平面工艺制作的三极管结构示意图。
不论哪种结构,都必需具有以下共同特点:
1. 放射区的掺杂浓度远大于基区掺杂浓度。
2. 基区都做得很薄(约几到几十微米),集电结面积制作得比放射结面积大。
由于在结构上有这些特点,三极管并不等于两个二极管的简洁组合,也不能将放射极和集电极颠倒使用。
图2 几种晶体三极管的形状和封装
图3 合金法工艺制作的晶体三极管管芯
图4 平面工艺制作的晶体三极管管芯
(二)类型
型号各种三极管都有自己的型号,根据国家标准GB249-74的规定,国产三极管的型号也是由五个部分组成。
表2-1中其次、第三档所列的是三极管常见类型,对其含意需搞清晰。
2. 分类通常按以下几个方面进行分类:
(1)依据制造材料的不同,三极管分为锗管与硅管两类。
它们的特性大同小异。
硅管受温度影响较小,工作较稳定,因此在通信设备上常用硅管。
(2)依据三极管内部基本结构,分为NPN型和PNP型两类。
目前我国生产的硅管多数是NPN型(也有少量PNP型),一般采纳平面工艺制造。
锗管多数是PNP型(也有少量NPN型),一般采纳合金工艺制造。
(3)依据工作频率不同,可分为高频管(工作频率等于或大于3兆赫)和低频管(工作频率低于3兆赫)。
(4)依据用途的不同,分为一般放大三极管和开关三极管。
(5)依据功率不同,分为小功率管(耗散功率<1瓦=和大功率管(耗散功率≥1瓦)。
表1 晶体三极管的型号。