双极型晶体管————工作原理
mos管阈值电压与温度
mos管阈值电压与温度Mos管是一种常见的电子器件，广泛应用于各种电路中。
而mos 管的阈值电压与温度是两个重要的参数，对于mos管的工作性能和稳定性有着重要的影响。
我们来了解一下mos管的基本结构和原理。
mos管是一种双极性晶体管，其由源极、漏极和栅极三个电极组成。
mos管的工作原理是通过控制栅极电压来改变漏极与源极之间的电流。
而mos管的阈值电压则是指在栅极电压达到一定值时，mos管开始导通的电压。
阈值电压是mos管的一个重要参数，它决定了mos管的导通特性和工作状态。
当栅极电压低于阈值电压时，mos管处于截止状态，漏极与源极之间的电流几乎为零；当栅极电压高于阈值电压时，mos管开始导通，漏极与源极之间的电流随栅极电压的增加而增大。
因此，mos管的阈值电压直接影响了mos管的导通能力和工作范围。
然而，mos管的阈值电压并不是一个固定的值，它会受到温度的影响而发生变化。
通常情况下，mos管的阈值电压会随着温度的升高而增加。
这是因为温度升高会导致电子与空穴的热激发增加，进而增加了导电能力。
而mos管的阈值电压是由栅极与基体之间的pn 结的电势差决定的，当温度升高时，pn结的电势差会增大，从而使阈值电压升高。
对于mos管的设计和应用来说，准确地了解并控制阈值电压是非常重要的。
因为阈值电压的变化会直接影响mos管的导通特性和工作范围。
在具体的电路设计中，我们通常会根据实际需求来选择合适的mos管，以保证电路的正常工作。
而在实际应用中，我们还需要考虑温度对mos管的影响，特别是在高温环境下，需要注意阈值电压的变化，以确保mos管的稳定性和可靠性。
为了准确地了解mos管的阈值电压与温度之间的关系，我们可以通过实验或仿真来获取数据。
通过收集不同温度下的阈值电压数据，我们可以绘制出阈值电压与温度之间的关系曲线。
根据这个曲线，我们可以得到在不同温度下mos管的阈值电压值，从而更好地进行电路设计和应用。
mos管的阈值电压与温度是两个重要的参数，它们对mos管的工作性能和稳定性有着重要的影响。
达林顿晶体管工作原理
达林顿晶体管工作原理
达林顿晶体管是一种利用双极性晶体管的组合电路，是由两个晶体管级联而成的。
它的主要特点是具有高电流放大倍数和高输入阻抗，使其在放大电流信号方面非常适用。
达林顿晶体管的工作原理如下：
1. 由NPN型和PNP型晶体管组成。
NPN晶体管的基极连接到PNP晶体管的发射极，而PNP晶体管的基极连接到电源。
2. 当输入信号流入达林顿晶体管的基极时，起初只有初始信号的一小部分被第一个晶体管（NPN型）放大。
放大后的信号流经第二个晶体管（PNP型），再次被放大。
通过这样的级联放大过程，达林顿晶体管能够实现很高的电流放大倍数。
3. 达林顿晶体管的输出信号通过第二个晶体管的发射极获得，该发射极连接到负载电阻上。
4. 输入信号对达林顿晶体管的作用是改变基极电压，从而控制晶体管之间的电流流动。
当输入信号为正值时，它将获得较高的电流放大倍数，从而形成放大电流信号。
总之，达林顿晶体管是一种利用级联晶体管的组合电路，通过两个晶体管的共同作用，实现对输入信号的放大。
双极功率晶体管与场效应晶体管的比较
双极功率晶体管与场效应晶体管的比较导言：在电子元件领域，功率晶体管被广泛应用于功率放大和开关电路中，而双极功率晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）和场效应晶体管（Field-Effect Transistor，FET）是其中两种常见的类型。
本文将对这两种晶体管进行比较，包括工作原理、特性和应用等方面。
一、工作原理1. 双极功率晶体管：双极功率晶体管是一种三层晶体管，由两个PN结组成。
在工作过程中，控制电流被注入基极结，通过基极电流来控制负载电流。
当基极电流达到一定的阈值，集电极-发射极之间的电流就会增加。
它可以工作在放大模式和开关模式下。
2. 场效应晶体管：场效应晶体管是一种由栅、源和漏三个极端组成的四层结构。
其中，源极和漏极之间通过栅极电压控制电流流动。
当栅极电压改变时，导电层的宽度也会发生变化，从而影响了电流流动。
它可分为MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）和IGBT（绝缘栅双极性晶体管）两大类。
二、特性比较1. 工作频率：双极功率晶体管由于涉及较多的电子动量传递过程，因此其最高工作频率相对较低，一般在几百MHz到几十GHz之间。
而场效应晶体管由于操作时只涉及电场效应，因此可实现更高的工作频率，达到几十GHz以上。
2. 控制电流：双极功率晶体管需要基极电流来激活，并且在工作过程中需要消耗一定的功率。
而场效应晶体管的控制电流非常小，在无功耗的情况下可以实现更高的效率。
3. 输入电阻和噪音：双极功率晶体管具有相对较低的输入电阻，因此主要用于对输入电阻较高的传感器和信号源进行放大。
而场效应晶体管具有非常高的输入电阻，适用于对电阻要求较低的应用，例如放大信号源。
4. 开关特性：双极功率晶体管在开关模式下对负载电流的响应速度非常快，具有较高的开关速度。
而场效应晶体管需要时间来响应并建立沟道，其开关速度相对较慢。
三、应用领域1. 双极功率晶体管：双极功率晶体管广泛应用于音频放大器、功率放大器、调制器、开关电源等领域。
PNP与NPN两种三极管使用方法
PNP与NPN两种三极管使用方法PNP（正-负-正）与NPN（负-正-负）是两种常见的三极管类型。
它们在电路中的使用方法有所区别，以下是关于这两种三极管的详细说明。
PNP三极管是一种双极性晶体管，由两个P型半导体材料夹着一个N 型半导体材料构成。
NPN三极管则是由两个N型半导体材料夹着一个P型半导体材料构成。
1.工作原理：在PNP三极管中，基极与发射极之间的电流方向是由基极到发射极，而NPN三极管中，电流方向是由基极流向发射极。
2.构成方式：PNP三极管由一个N型材料包围着两个P型材料形成，而NPN三极管则是由两个N型材料夹着一个P型材料形成。
3.极性：PNP三极管的极性是正负正，而NPN三极管的极性是负正负。
4.流程图表示：在电路图中，PNP三极管的符号是一个向内的三角形，而NPN三极管的符号是一个向外的三角形。
5.管脚标记：PNP三极管的管脚分别标记为：发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。
NPN三极管的管脚也是类似的，分别标记为：发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。
下面是PNP和NPN三极管在电路中的应用方法：PNP三极管的应用：1.开关应用：PNP三极管可以用作开关，当输入信号为高电平时，基极-发射极间会有电流，此时电流无法通过集电极-发射极间，所以负载被断开。
当输入信号为低电平时，基极-发射极间无电流，电流可以通过集电极-发射极间，负载闭合。
PNP三极管的开关应用主要用于高电平控制的逻辑开关电路。
2.放大应用：PNP三极管可以用作放大器，将弱电流放大为强电流。
在放大电路中，输入信号被加载在基极-发射极间，当输入信号为低电平时，基极-发射极间无电流，输出电流小；当输入信号为高电平时，基极-发射极间有电流，输出电流增大。
因此，PNP三极管广泛用于音频放大、功率放大等电子设备中。
NPN三极管的应用：1.开关应用：NPN三极管也可以用作开关。
当输入信号为低电平时，基极-发射极间会有电流，此时电流无法通过集电极-发射极间，负载被断开。
npn pnp 晶体管输出 压力开关-概述说明以及解释
npn pnp 晶体管输出压力开关-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:npn和pnp晶体管是两种常见的双极型晶体管，它们在电子领域中扮演着重要的角色。
npn和pnp晶体管的工作原理和特性有所不同，但它们都可以用来实现电流放大、开关控制等功能。
本文将重点介绍npn和pnp晶体管的工作原理，并探讨它们在输出压力开关中的应用。
通过深入研究npn pnp晶体管输出压力开关的优势和未来发展展望，可以更好地认识和理解这一重要的电子元件。
1.2文章结构文章结构部分将介绍npn pnp 晶体管输出压力开关的相关知识，包括npn 晶体管和pnp 晶体管的工作原理，以及它们在压力开关中的应用。
通过这些内容，读者将会了解到npn pnp 晶体管输出压力开关的工作原理和优势，以及未来可能的发展方向。
文章结构清晰明了，有助于读者更好地理解和掌握相关知识。
1.3 目的：本文旨在深入探讨npn和pnp晶体管输出压力开关的工作原理和应用，通过对这两种晶体管的比较分析，探讨它们在压力开关中的优势和不同之处。
通过本文的研究，读者将更深入地了解npn和pnp晶体管在压力开关领域的应用价值，促进相关技术的发展和应用。
同时，本文也旨在为工程师和研究人员提供参考，帮助他们更好地选择和设计适合的晶体管输出压力开关，推动该领域的进步和发展。
2.正文2.1 npn 晶体管的工作原理npn 晶体管是一种双极型晶体管，由两个n型半导体夹着一个p型半导体构成。
它的工作原理基于p-n 结的特性。
当npn 晶体管处于正常工作状态时，基极（p区）的电压高于发射极（n区）的电压，这样就会形成一个正向偏置。
这会导致在基极和发射极之间形成一个电场，使得p-n 结处于导通状态。
当一个正向电压施加在基极上时，这会促使少量电子从发射极注入到基极中，进而形成主电流。
这个主电流的大小受到基极电流的控制，即控制输入电流即可控制输出电流。
总的来说，npn 晶体管的工作原理可以简单理解为：控制输入信号作用在基极上，调节基极电流，进而控制输出电流。
74ls02工作原理(一)
74ls02工作原理(一)74LS02工作原理详解什么是74LS02？74LS02是一款集成电路芯片，属于TTL（Transistor-Transistor Logic，双极性晶体管逻辑）系列之一。
它是由4个二输入正门与非门构成的。
工作原理•74LS02是由四个独立的二输入正门与非门组成的，每个门包括两个输入端（A和B）和一个输出端（Y）。
•当输入A和B同时为低电平（0）时，Y输出高电平（1）；而当任意一个输入为高电平（1）时，无论另一个输入是高还是低，Y输出低电平（0）。
详细解释74LS02的工作原理可以用以下的列举来解释：1.在74LS02中，A和B是输入端，Y是输出端。
2.当A和B同时为低电平（0）时，由于是与非门，所以输出为高电平（1）。
A B YA B Y0 0 13.当A为高电平（1），B为低电平（0）时，输出为低电平（0）。
A B Y1 0 04.同样地，当A为低电平（0），B为高电平（1）时，输出也是低电平（0）。
A B Y0 1 05.当A和B同时为高电平（1）时，输出依然是低电平（0）。
A B Y1 1 0使用场景74LS02广泛应用于数字电路的设计和逻辑运算。
它可以用于电路的与门、非门和或非门等方面。
总结74LS02是一款常见的TTL系列芯片，通过四个二输入正门与非门组成。
其工作原理简单易懂，能够进行与门和非门的逻辑运算。
它在数字电路设计和逻辑运算中有着广泛的应用。
特点和优势•低功耗：74LS02芯片采用TTL技术，具有低功耗的特点，能够在低电压下稳定工作。
•高速度：74LS02具有快速的响应速度和传输速率，适用于高速数字系统。
•多功能：除了基本的与非门功能之外，74LS02还可以通过组合逻辑电路实现复杂的逻辑功能。
•可扩展：74LS02芯片可以通过级联连接实现更多输入和输出信号的扩展。
应用示例电子计算机74LS02在电子计算机中有着广泛的应用。
它可以作为逻辑门的基本构件，进行与运算和非运算，用于实现计算机的各种逻辑功能。
npn双极晶体管 共射极
npn双极晶体管共射极NP NPN双极晶体管是一种常见的三极管类型，属于双极性（Bi-polar）晶体管的一种。
它的结构包括三个区域，分别是P型（正型）、N型（负型）和再次是P型（正型）区域。
在N型区域中间，有一个极细的P型区域用于隔离P型地区。
NPN双极晶体管的工作原理很简单，当正向偏置时，也就是使基极（Base）电压高于发射极（Emitter）电压，电流就可以通过这三个区域。
当发射极电流高于基极电流时，电流即“浪费”在基极上，导致输出电流降低。
这种现象被称为极区（saturation）。
NPN双极晶体管的共射极配置是最常见的电路配置之一。
共射极配置中，输入信号通过基极注入晶体管，而输出信号可在集电极（Collector）上取到。
这种配置在各种放大器、开关、调制等电路中都有广泛应用。
NPN双极晶体管的优点之一是它能提供大功率增益。
由于集电极到发射极有一个正向电压降，在这个过程中，晶体管会将输入电压放大，形成一个大于输入电压的输出电压。
这使得它成为放大电路的理想选择。
此外，NPN双极晶体管的共射极配置还可用于开关电路。
当基极电压高于发射极电压时，晶体管进入导通状态，允许电流流过。
反之，当基极电压低于发射极电压时，晶体管进入截止状态，电流停止流动。
这使得它成为开关电路中常用的元件。
尽管NPN双极晶体管在各种电路中都有着广泛应用，但我们在使用时还需要注意一些问题。
首先，我们需要避免超过其最大额定电流和功率，以免损坏晶体管。
此外，由于温度的变化会影响晶体管的性能，我们需要确保温度不会过高，以避免晶体管过热。
综上所述，NPN双极晶体管的共射极配置是一种常见且有着广泛应用的电路配置。
它不仅能提供大功率增益，还可用于开关电路。
然而，在使用时需要注意保持电流和功率在额定范围内，并避免过热。
只有通过正确的使用和保护，我们才能充分发挥NPN双极晶体管的优势，并为各种电路提供可靠的性能。
双极性晶体管主要击穿机制
双极性晶体管主要击穿机制
双极性晶体管主要有两种击穿机制：雪崩击穿和击穿浸泡。
1. 雪崩击穿：当双极性晶体管中的电压超过一定值时，由于电场强度过大，电子会获得足够的能量，在与原子碰撞时释放出更多的自由电子，形成电子雪崩效应，导致电流急剧增加。
这种击穿机制主要用于高电压晶体管。
2. 击穿浸泡：当双极性晶体管中的电压超过额定值时，晶体管中会形成一个电场，该电场会使晶体管中电子和空穴获得足够的能量，足以突破硅材料中的能隙，形成导电通路。
这种击穿机制主要用于低电压晶体管。
以上是普通情况下双极性晶体管的击穿机制，具体的击穿电压和机制会因不同的工艺和材料而有差异。
但请注意，以上回应仅涉及技术层面，不涉及任何政治、敏感或非法内容。
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I CN I C I CBO I C I EN IE IE
显然， <1，一般约为0.97~0.99。 根据上式，不难求得
RB
c
IC
ICN
N b
IB IBC
I C I E I CBO I E I B (1 ) I E I CBO (1 ) I E I E IC I B
I CN I C I CBO I BN I B I CBO
I B I BN ICBO IC ICN ICBO
其含义是：基区每复合一个电子，则有 个电子扩散到集 IC c 电区去。 值一般在20~200之间。
确定了 值之后，可得
ICBO
ICN
N P IEN N+
三. 晶体管的放大作用
c
IC + △IC
I CN
△ ICN
△ IBN
RC
△Ｕ＝ＲＣ△IC
_
ui
b +
IB+ △ IB
I
BN
15V
RB IE
△IEN
U CC
I
UBB
e
IE + △IE
4.4.2
晶体管伏安特性曲线及参数
晶体管有三个电极，通常用其中两个分别作输入、 输出端，第三个作公共端，这样可以构成输入和输出两
个回路。实际中有共发射极、共集电极和共基极三种基 本接法，如图所示。 iC iE iE iC c e e c iB b iB
b
输入 回路 输出 回路
e
c
b
共发射极 共基极 共集电极 其中，共发射极接法更具代表性，所以我们主要讨 论共发射极伏安特性曲线。
晶体管共发射极特性曲线
晶体管特性曲线包括输入和输出两组特性曲线。这
④. 集电结少子漂移 集电结反偏，两边少子飘移形成反向饱和电流ICBO。 通过对管内载流子传输
c I CBO b IB IC
的讨论可以看出，在晶体管 中，窄的基区将发射结和集 电结紧密地联系在一起。从 而把正偏下发射结的正向电 流几呼全部地传输到反偏的 R B 集电结回路中去。这是晶体 管能实现放大功能的关键所 U BB 在。
UCE ≥1
90
60 30 0 0.5 0.7 0.9 UCE > 0
止，iB为反向电流。若反向电 压超过某一值时，e结也会发 生反向击穿。
u BE/V
综上所述，晶体管是一种非线性导电器件，有三个工 作区，对应三种不同的工作状态：
⑴.放大状态（iB>0，uCE≥uBE，即e结正偏，c 结反偏）
特点：①.iC受iB控制，即IC= IB或△IC= β△ IB
4.4 双极性晶体管
双极型晶体管是由三层杂质半导体构成的器件。它有
三个电极，所以又称为半导体三极管、晶体三极管等，以 后我们统称为晶体管。常见的晶体管其外形如图示。
大功率达林顿晶体管
晶体管的结构及电路符号
发射结
集电结
c
e
发射极
P 基区 发射区 发射区
+ + N P N
P N
集电区
N P N
c
集电极
大
1
止。反映在特性上，即为iB≤0
的曲线基本重合在水平轴上。
区
5
i B＝－I
CBO
0
u C E /V
截止区
对大功率管，由于ICEO很大，此时，为确保管子截止， e结必须反偏。
二、共发射极输入特性曲线
共射输入特性曲线是以uCE为参变量时，iB与uBE间的 关系曲线，即
iB f (uBE ) uCE 常数
b
发射区
e
N＋
b
e
基极
NPN管
SiO2 绝缘层
b
P
c b
发射结 N 型外延 集电区 衬底 N ＋ 衬底
集电结 基区
e PNP管
c
晶体管类型
双极型晶体管
｛
锗管
｛NPN管 (3Bxx) ｛NPN管 (3Dxx)
PNP管 (3Cxx)
PNP管 (3Axx)
硅管
例如：3DG6 即为硅NPN型高频小功率管。
②
②. uCE变化对IC的影响很小。在特性曲线上表现为iB
一定而uCE增大时，曲线仅略有上翘（iC略有增大）。 • 原因： 基区宽度调制效应（Early效应） 或简称基调效应 • 由于基调效应很微弱，uCE
iC
IBQ
UCE
uCE
在很大范围内变化时IC基本不
变。因此，当IB一定时， 集电极电流具有恒流特性。
截 止 区 体管的三种工作种状态，即放大、截止和饱和状态。
uC E/ V
在输出特性曲线上可分为三个工作区，分别对应于晶
1. 放大区
条件：e 结正偏（IB > 0），c 结反偏（uCE≥uBE）。 特点： iC/ m A ①.基极电流iB对集电极 电流iC有很强的控制作用， 即iB有很小的变化量ΔIB 时，iC就会有很大的变化
②. IB一定时，iC具有恒流特性。 ⑵.饱和状态（ iB>0，uCE < uBE，即e结、c结均正偏） 特点：①. iC不受iB控制，即IC β IB 或 △IC β△ IB ②.三个电极间的电压很小，相当短路，各极电 流主要由外电 路决定。 ⑶.截止状态（ iB<0，uCE≥uBE，即e结、c 结均反偏） 特点：①. iC≈iB≈iE≈0 。
由于ICBO极小，在忽略其影响时，晶体管三个电极
上的电流近似有：
c IC N b RC
IC IB IC I B I E (1 ) I B
RB
IB
P N+ e IE
15V
UCC
UBB
这是今后电路分析中常用的关系式。
2. 为了反映扩散到集电区的电流 ICN 与射极注入电流 IEN的比例关系，定义共基极直流电流放大系数 为
可见，在放大状态下，晶体 管三个电极上的电流不是孤立的， R
B
c I CBO b IB
IC
ICN
N
RC
IBN
P N+
15V
它们能够反映非平衡少子在基区 扩散与复合的比例关系。这一比 U BB 例关系主要由基区宽度、掺杂浓 度等因素决定，管子做好后就基 本确定了。
UCC
IEN e IE
1.为了反映扩散到集电区的电流ICN与基区复合电流IBN 之间的比例关系，定义共发射极直流电流放大系数 为
e
O
c b
O
c
b
O
e
需要指出，使e结反偏而c 结正偏时，这种状态通常称 为反向放大（或倒臵）状态，在模拟电路中这种工作方式 很少采用。
晶体管的主要参数
一、电流放大系数 1.共射极直流电流放大系数 和交流电流放大系数β
2.共基极直流电流放大系数
和交流电流放大系数
I C I B
uCE 常数
(3). 当uCE =0时，晶体管相当于两个并联的二极管， 所以b,e间加正向电压时，iB很大。对应的曲线明显左移。 (4)当uCE在0~1V之间时， 随着uCE的增加，曲线右移。
i B /A
UCE ＝0
特别在0< uCE ≤UCE(sat)的范围 内，即工作在饱和区时，移动 量会更大些。
(5)当uBE<0时，晶体管截
I CN
N RC
I BN
P
15V
I EP e IE
I
N+
EN
UCC
二. 电流分配关系
由以上分析可知，晶体管三个电极上的电流与内部载
流子传输形成的电流之间有如下关系：
I E I EN I BN I CN I B I BN I CBO I BN I C I CN I CBO I CN
β
β 0
IC
二、极间反向电流 1. ICBO ICBO指发射极开路时，集电极-基极间的反向电 流，称为集电极反向饱和电流。 2. ICEO ICEO指基极开路时，集电极-发射极间的反向电 流，称为集电极穿透电流。 3. IEBO IEBO指集电极开路时，发射极-基极间的反向电流。
3. 截止区
条件：e结和c结均处于反偏。 特点：三个电极上的电流均为反向电流，相当极间开路。 iC /m A 当iB=0时，iC= ICEO =(1+ ) 4
ICBO 。这时e结仍有正向受控
作用，但对小功率管，ICEO很 小，可以认为iB≤0时，管子截
3
30 A
放
2
20 A 10 A 0 A 10 15
E
Wb
C
基 区
C结
Wb
2. 饱和区
条件： e结正偏，c结正偏（uCE<uBE即临界饱和线的左侧）。 特点： iC不受iB控制，表现为不同iB 的曲线在饱和区汇集。 由于c结正偏，不利于集电 区收集电子，同时造成基区复合 电流增大。因此：
4 3 2 1 0
iC/ m A u CE＝u BE
临界饱和线
②. 三个电极间相当开路，各极电位主要由外电 路决定。
晶体管的三种工作状态，在实际中各有应用：
在构成放大器时，晶体管应工作在放大状态；
用作电子开关时，则要求工作在饱和、截止状态。 即c极端和e极端之间等效为一受b极控制的 开关，如图所示。 当管子饱和时，相当开关闭合； 当管子截止时，相当开关打开。
RC
IC I B (1 ) I CBO I B I CEO I E I C I B (1 ) I B I CEO I B I E IC
式中
RB
b
IB
IBN