三极管系列知识
三极管npn和pnp的知识
三极管npn和pnp的知识三极管是一种重要的电子器件,常用于电子电路中的放大、开关等功能。
它分为npn型和pnp型两种基本类型。
我们来了解一下npn型三极管。
npn型三极管由两个n型材料夹持一个p型材料组成,其中n型材料称为发射极,另一个n型材料称为集电极,p型材料则称为基极。
npn型三极管的工作原理是:当发射极与基极之间施加正向电压时,使得基极处于正向偏置状态,此时发射极与基极之间的结电容会发生反向偏置,从而导致电流通过发射极流入基极。
当发射极与集电极之间施加正向电压时,形成一个电子注,电流从发射极注入到基极,再从基极注入到集电极,实现了电流的放大。
因此,npn型三极管可以用作放大器、开关等电路中的关键元件。
接下来,我们来了解一下pnp型三极管。
pnp型三极管由两个p 型材料夹持一个n型材料组成,其中p型材料称为发射极,另一个p型材料称为集电极,n型材料则称为基极。
pnp型三极管的工作原理与npn型三极管相反。
当发射极与基极之间施加负向电压时,使得基极处于负向偏置状态,此时发射极与基极之间的结电容会发生正向偏置,从而导致电流通过发射极流入基极。
当发射极与集电极之间施加负向电压时,形成一个电子注,电流从集电极注入到基极,再从基极注入到发射极,实现了电流的放大。
因此,pnp型三极管也可以用作放大器、开关等电路中的关键元件。
虽然npn型和pnp型三极管的工作原理相反,但它们的基本结构和特性相似。
三极管的放大功能主要依靠其特殊的结构和工作原理来实现。
在放大器电路中,三极管可以将输入信号的能量放大到输出端,实现信号的放大。
在开关电路中,三极管可以控制电流的开关状态,实现电路的开关功能。
除了放大和开关功能外,三极管还具有其他一些特点。
例如,三极管的输出电流与输入电流之间存在一定的比例关系,这个比例关系称为电流放大倍数。
电流放大倍数越大,三极管的放大效果越好。
此外,三极管还具有输入电阻和输出电阻的特性,输入电阻决定了输入信号对三极管的影响程度,输出电阻决定了三极管输出信号的稳定性。
三极管基础知识详解
三极管基础知识详解嘿,朋友们!今天咱们来唠唠三极管这个神奇的小玩意儿。
三极管啊,就像是一个微观世界里的小班长。
你看,它有三个电极,这就好比小班长有三个得力助手,分别是基极、集电极和发射极。
基极呢,就像是班长的小喇叭,是个指挥中心,只要它稍微有点动静,整个三极管的工作状态就跟着变了。
这个集电极可不得了,就像是个超级大力士。
它能承受很大的电流,就像大力士能扛起很重的东西一样夸张。
而发射极呢,就像是个快递员,把电流从三极管里快速地送出去。
三极管的工作模式啊,那也是超级有趣。
当基极这个小喇叭喊出微弱的信号时,就像轻轻吹了口气,集电极这个大力士就会做出很大的反应,就好像大力士听到小班长一声令下,就开始疯狂干活。
这就是三极管的放大作用,能把小信号变成大信号,简直像变魔术一样。
如果把三极管比作一个小剧团的话,基极就是导演,它决定着整个剧团的表演风格。
集电极和发射极就是演员,按照导演的指示,表演出放大或者其他的功能。
在电路里,三极管就像是个多面手。
有时候它是个信号放大器,把那些微弱得像小蚂蚁一样的信号,放大成强壮得像大象一样的信号。
有时候呢,它又像个开关,就像一个超级灵活的闸门,要么让电流通过,要么把电流拦住,比孙悟空的金箍棒还听话。
要是把电流比作一群小绵羊的话,三极管就能把这群小绵羊管得服服帖帖的。
基极就是那个拿着小皮鞭的牧羊人,轻轻一挥鞭,集电极和发射极就把小绵羊们赶到该去的地方。
而且啊,三极管的种类也很多,就像人有各种各样的性格一样。
有PNP 型的,有NPN型的,它们的工作方式就像两个性格迥异的小伙伴,虽然有点不同,但都能在电路这个大舞台上发挥自己的作用。
你可别小看这个小小的三极管,它可是现代电子设备里的大明星。
没有它,那些炫酷的电子产品可能就像没了灵魂一样,就像超级英雄没了超能力,啥都干不了啦。
所以说,三极管虽然小,但是能量超级大,就像一颗小小的种子,能长成参天大树呢!。
三极管种类、符号、参数、结构、原理知识要点汇总
三极管种类、符号、参数、结构、原理知识要点汇总
三极管的种类
1)低频小功率三极管
特征频率在3MHz以下,功率小于1W,一般作为小信号放大用;
2)高频小功率三极管
特征频率大于3MHz,功率小于1W,主要用于高频振荡、放大电路;
3)低频大功率三极管
特征频率小于3MHz,功率大于1W,低频大功率三极管品种较多,主要用于电子音响设备的低频功率放大电路,在各种大电流输出稳压电源中作为调整管。
4)高频大功率三极管
特征频率大于3MHz,功率大于1W,主要用于通信等设备中进行功率驱动、放大;
5)开关三极管
利用控制饱和区、截止区相互转换而工作的。
开关三极管的开关需要一定的响应时间,开关响应时间的长短表示了三极管开关特性的好坏。
6)差分对管
把两只性能一致的三极管封装在一起,能以最简单的方式构成性能优良的差分放大器;7)复合三级管
复合三级管是分别选用各种极性的三极管进行连接,在组成复合三极管时,不管选用什么样的三极管,这些三极管都按照一定的方式连接,可以看成是一个拥有更高放大倍数的三极管。
组合复合三级管时,应注意第一只管子的发射极电流方向必须与第二只管子的基极电流方向一致。
复合三级管的极性取决以第一只管子。
复合三级管的最大特点是电流放大倍数很高,多用于较大功率输出电路。
三极管知识及测量方法
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。
9011、9012、9013、9014、9015、9018、8055、8550三极管参数知识
一、概述s9014,s9013,s9015,s9012,s9018系列的晶体小功率三极管,把显示文字平面朝自己,从左向右依次为e发射极 b基极 c集电极;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,s8050,8550,C2078 也是和这个一样的。
用下面这个引脚图(管脚图)表示:三极管引脚图 1:e 2:b 3:c二、三极管管脚判断当前,国内各种晶体三极管有很多种,管脚的排列也不相同,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(下面有用万用表测量三极管的三个极的方法),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。
非9014,9013系列三极管管脚识别方法:(a) 判定基极。
用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测管子为PNP型三极管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管如9013,9014,9018。
(b) 判定三极管集电极c和发射极e。
(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。
三、三极管好坏判断在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上,由于元件的安装密度大,拆卸比较麻烦,所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡,去测量被测管子各引脚的电压值,来推断其工作是否正常,进而判断三极管的好坏。
三极管基础知识
三极管基础知识1.三极管的封装形式和管脚识别方法一: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。
方法二:测判三极管的口诀四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。
”释吧。
一、三颠倒,找基极二、 PN结,定管型(NPN還是PNP)三、顺箭头,偏转大(1) 对于NPN型三极管,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大(電阻小),此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极f9.8→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
(2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c 极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c。
四、测不出,动嘴巴:是一步,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。
具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。
其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。
2.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。
9011、9012、9013、9014、9015、9018、8055、8550三极管参数知识
一、概述s9014,s9013,s9015,s9012,s9018系列的晶体小功率三极管,把显示文字平面朝自己,从左向右依次为e发射极 b基极 c集电极;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,s8050,8550,C2078 也是和这个一样的。
用下面这个引脚图(管脚图)表示:三极管引脚图 1:e 2:b 3:c二、三极管管脚判断当前,国内各种晶体三极管有很多种,管脚的排列也不相同,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(下面有用万用表测量三极管的三个极的方法),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。
非9014,9013系列三极管管脚识别方法:(a) 判定基极。
用万用表R×100或R×1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。
当用第一根表笔接某一电极,而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时,则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。
这时,要注意万用表表笔的极性,如果红表笔接的是基极b。
黑表笔分别接在其他两极时,测得的阻值都较小,则可判定被测管子为PNP型三极管;如果黑表笔接的是基极b,红表笔分别接触其他两极时,测得的阻值较小,则被测三极管为NPN型管如9013,9014,9018。
(b) 判定三极管集电极c和发射极e。
(以PNP型三极管为例)将万用表置于R×100或R×1K挡,红表笔基极b,用黑表笔分别接触另外两个管脚时,所测得的两个电阻值会是一个大一些,一个小一些。
在阻值小的一次测量中,黑表笔所接管脚为集电极;在阻值较大的一次测量中,黑表笔所接管脚为发射极。
三、三极管好坏判断在实际应用中、小功率三极管多直接焊接在印刷电路板上,由于元件的安装密度大,拆卸比较麻烦,所以在检测时常常通过用万用表直流电压挡,去测量被测管子各引脚的电压值,来推断其工作是否正常,进而判断三极管的好坏。
《三极管基本知识》PPT课件
三极管是电子电路中的重要元件,广泛应用于放大、开关、振荡等电路中。随 着电子技术的发展,三极管的应用领域不断扩大,对电子工程师的要求也越来 越高。
课程内容和结构
课程内容
本课程将介绍三极管的基本原理、结构、特性、参数以及应用等方面的知识。
课程结构
本课程将按照“由浅入深、循序渐进”的原则,先介绍三极管的基本概念和原理,然后逐步深入讲解三极管的特 性和应用。具体内容包括:三极管的基本原理、结构和分类;三极管的放大原理和特性;三极管的参数和选型; 三极管的应用电路和实例等。
输入特性曲线
输入特性曲线表示三极管在放 大状态下,基极电流(Ib)与 基极-发射极电压(Vbe)之
间的关系。
输入特性曲线与二极管的伏 安特性曲线类似,呈指数关
系。
当Vbe较小时,Ib几乎为零, 当Vbe超过一定值后,Ib随 Vbe的增大而迅速增大。
输出特性曲线
输出特性曲线表示三极管在放大状态下,集电极电流 (Ic)与集电极-发射极电压(Vce)之间的关系。
工业控制领域
三极管在工业控制电路中也有 着广泛的应用,如电机控制、
温度控制等。
消费电子领域
音响、电视、冰箱等消费电子 产品中也需要使用三极管进行
信号放大或电路控制。
03
三极管结构与工作原理
三极管内部结构
掺杂浓度
发射区掺杂浓度最高,基区很薄且 掺杂浓度最低,集电区掺杂浓度较 高。
PN结
三极管内部包含两个PN结,分别 是发射结和集电结。
三极管主要参数
01
02
03
电流放大系数
表示三极管对电流的放大 能力,是判断三极管放大 性能的重要参数。
极间反向电流
包括集电极-基极反向饱和 电流和集电极-发射极反向 饱和电流,反映了三极管 的截止性能。
三极管的电压电流等
三极管的电压电流等
三极管是一种常用的半导体器件,其具有放大、开关和稳压等多种功能。
在使用时需要了解其电压电流等参数,以下是常见的三极管电压电流等相关知识:
1. 饱和电压:指三极管在饱和状态下的正向电压,一般为
0.2V~0.3V左右。
2. 截止电压:指三极管在截止状态下的正向电压,为一般为0.6V~0.7V左右。
3. 放大系数:指三极管输入电流变化与输出电流变化之比,也称为β值,一般为50~800之间。
4. 最大耗散功率:指三极管能够承受的最大功率,一般为
0.1W~100W之间。
5. 最大电流:指三极管能够承受的最大电流,一般为0.1A~20A 之间。
6. 最大电压:指三极管能够承受的最大电压,一般为30V~1000V 之间。
7. 工作温度范围:指三极管能够正常工作的温度范围,一般为-55℃~150℃之间。
以上是三极管电压电流等相关知识,了解这些参数可以帮助我们更加准确地选择和使用三极管。
- 1 -。
如何选择合适的三极管
如何选择合适的三极管三极管是一种重要的电子元件,在电路设计和应用中起到至关重要的作用。
合适地选择三极管可以确保电路的正常运行和性能的优化。
本文将为你介绍如何选择合适的三极管。
一、了解三极管的基本知识三极管是固态电子学中的一种重要元件,主要由三个区域构成,即发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
不同种类的三极管具有不同的电性能和特征,因此在选择三极管之前,我们需要了解以下基本知识:1. NPN型和PNP型三极管:三极管可以分为NPN型和PNP型两种。
NPN型三极管的发射区域为N型,基区为P型,集电区域为N型;PNP型三极管则相反,发射区域为P型,基区为N型,集电区域为P 型。
2. 三极管的最大电压和最大电流:三极管具有最大电压和最大电流的额定值,超过这些值可能会导致损坏。
在选择三极管时,需要根据电路要求来确定最大电压和最大电流的额定值。
3. 三极管的放大系数:三极管的放大系数(也称为β值或hFE值)决定了它的放大能力。
β值越大,说明三极管的放大能力越强。
根据需要,我们可以选择高β值的三极管来提高电路的放大效果。
二、确定应用场景和需求在选择合适的三极管之前,我们需要确定具体的应用场景和需求。
不同的电路应用对三极管的要求也不同。
比如,放大电路需要选择具有较高放大系数的三极管,而开关电路需要选择具有较高开关速度和饱和电流的三极管。
三、查找数据手册和参数筛选了解了三极管的基本知识和应用需求之后,我们可以通过查找数据手册来获取更详细的参数信息。
数据手册通常包含了三极管的详细规格和性能参数,如最大电压、最大电流、放大系数、封装类型等。
根据应用需求,可以通过筛选数据手册中的参数来缩小选择范围。
比如,如果需要一个 NPN型三极管,在查找数据手册时可以针对一些特定参数进行筛选,如最大电压和最大电流等。
四、考虑可靠性和成本因素选择合适的三极管不仅需要考虑技术性能,还需考虑可靠性和成本因素。
三极管基本知识
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
三极管的知识
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。
三极管基础知识
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。
二极管三极管的基础知识
二极管三极管的基础知识二极管和三极管是电子领域中常见的两种元件,它们在电路中起着重要的作用。
本文将从二极管和三极管的基础知识入手,介绍它们的结构、工作原理以及在电子设备中的应用。
一、二极管的基础知识二极管是一种具有两个电极的半导体器件,通常由P型半导体和N 型半导体组成。
它的主要作用是允许电流在一个方向上流动,而阻止电流在另一个方向上流动。
二极管的一个电极称为阳极(Anode),另一个电极称为阴极(Cathode)。
二极管的工作原理是基于PN结的特性。
PN结是指P型半导体和N 型半导体的结合处。
当P型半导体的电子与N型半导体的空穴相遇时,会发生电子与空穴的复合,形成一个带电的区域,这个区域被称为耗尽区。
在耗尽区的两端会形成一个电势差,这个电势差被称为势垒。
当二极管正向偏置时,即阳极连接正极,阴极连接负极,势垒将变得较小,电流可以流过二极管。
而当二极管反向偏置时,即阳极连接负极,阴极连接正极,势垒将变得较大,电流无法流过二极管。
二极管有很多种不同的类型,例如常用的正向工作电压为0.7伏的硅二极管和正向工作电压为0.3伏的锗二极管等。
它们在电子设备中广泛应用,如整流器、稳压器、电压调节器等。
二、三极管的基础知识三极管是一种具有三个电极的半导体器件,通常由P型半导体、N 型半导体和另一种掺杂物较少的P型半导体组成。
它的主要作用是放大电流和控制电流。
三极管的三个电极分别为基极(Base)、发射极(Emitter)和集电极(Collector)。
基极用于控制电流,发射极用于发射电子,集电极用于收集电子。
三极管有两种类型,NPN型和PNP型,它们的构造和工作原理基本相同,只是P型半导体和N型半导体的位置相反。
三极管的工作原理是基于PNP结和NPN结的特性。
当三极管的基极电流较小时,三极管处于截止区,电流无法通过三极管。
当基极电流增大时,会使三极管进入饱和区,电流可以从发射极流向集电极。
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,发射极到集电极的电流也会相应变化。
三极管的测量方法和管脚辨别教案
三极管的测量方法和管脚辨别教案引言。
三极管是电子电路中常用的一种元件,它具有放大、开关等功能,在电子设备中起着非常重要的作用。
因此,了解三极管的测量方法和管脚辨别是非常重要的。
本文将介绍三极管的基本知识,以及针对三极管的测量方法和管脚辨别的教案。
一、三极管的基本知识。
1. 三极管的结构。
三极管由基极、发射极和集电极组成,其中基极用来控制三极管的导通和截止,发射极是输入端,集电极是输出端。
2. 三极管的工作原理。
三极管是一种受控电流源,其工作原理是通过控制基极电流来控制集电极电流。
当基极电流为零时,三极管截止;当基极电流增大时,集电极电流也随之增大,三极管处于饱和状态。
3. 三极管的类型。
常见的三极管有NPN型和PNP型两种,它们的结构和工作原理略有不同,但测量方法和管脚辨别的步骤大致相同。
二、三极管的测量方法。
1. 使用万用表测量三极管的电压和电流。
首先,将万用表调至电压档位,分别将红表笔和黑表笔连接到三极管的基极和集电极上,测量基极和集电极之间的电压。
然后,将万用表调至电流档位,分别将红表笔和黑表笔连接到三极管的基极和发射极上,测量基极和发射极之间的电流。
2. 使用示波器观察三极管的工作状态。
将示波器的探头分别连接到三极管的基极和集电极上,观察示波器上的波形变化,可以判断三极管的工作状态和放大倍数。
3. 使用信号发生器和示波器测试三极管的频率响应。
将信号发生器的输出端连接到三极管的基极,示波器的探头连接到三极管的集电极,调节信号发生器的频率,观察示波器上的波形变化,可以测试三极管的频率响应。
三、三极管的管脚辨别教案。
1. 分辨NPN型和PNP型三极管。
NPN型三极管的基极与集电极之间的电阻较大,而PNP型三极管的基极与集电极之间的电阻较小。
可以利用万用表的电阻档位来辨别三极管的类型。
2. 确定三极管的基极、发射极和集电极。
通常,三极管的封装上会标有对应的管脚名称,但有时也会出现没有标注的情况。
三极管的基础知识
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。
根据三极管工作时各个电极的电位高低,就能判别三极管的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压,从而判别三极管的工作情况和工作状态。
使用多用电表检测三极管
三极管基极的判别:根据三极管的结构示意图,我们知道三极管的基极是三极管中两个PN结的公共极,因此,在判别三极管的基极时,只要找出两个PN结的公共极,即为三极管的基极。具体方法是将多用电表调至电阻挡的R×1k挡,先用红表笔放在三极管的一只脚上,用黑表笔去碰三极管的另两只脚,如果两次全通,则红表笔所放的脚就是三极管的基极。如果一次没找到,则红表笔换到三极管的另一个脚,再测两次;如还没找到,则红表笔再换一下,再测两次。如果还没找到,则改用黑表笔放在三极管的一个脚上,用红表笔去测两次看是否全通,若一次没成功再换。这样最多没量12次,总可以找0)档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有明显偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高。
注意事项:
(1)VMOS管亦分N沟道管与P沟道管,但绝大多数产品属于N沟道管。对于P沟道管,测量时应交换表笔的位置。
(2)有少数VMOS管在G-S之间并有保护二极管,本检测方法中的1、2项不再适用。
VMOS场效应管
VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(左右0.1μA左右),还具有耐压高(最高可耐压1200V)、工作电流大(1.5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
国产N沟道MOSFET的典型产品有3DO1、3DO2、3DO4(以上均为单栅管),4DO1(双栅管)。它们的管脚排列(底视图)见图2。
MOS场效应管比较“娇气”。这是由于它的输入电阻很高,而栅-源极间电容又非常小,极易受外界电磁场或静电的感应而带电,而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压(U=Q/C),将管子损坏。因此了厂时各管脚都绞合在一起,或装在金属箔内,使G极与S极呈等电位,防止积累静电荷。管子不用时,全部引线也应短接。在测量时应格外小心,并采取相应的防静电感措施。下面介绍检测方法。
1.准备工作
测量之前,先把人体对地短路后,才能摸触MOSFET的管脚。最好在手腕上接一条导线与大地连通,使人体与大地保持等电位。再把管脚分开,然后拆掉导线。
2.判定电极
将万用表拨于R×100档,首先确定栅极。若某脚与其它脚的电阻都是无穷大,证明此脚就是栅极G。交换表笔重测量,S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧,其中阻值较小的那一次,黑表笔接的为D极,红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品,S极与管壳接通,据此很容易确定S极。
MOS场效应管
即金属-氧化物-半导体型场效应管,英文缩写为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor),属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,因此具有很高的输入电阻(最高可达1015Ω)。它也分N沟道管和P沟道管,符号如图1所示。通常是将衬底(基板)与源极S接在一起。根据导电方式的不同,MOSFET又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指:当VGS=0时管子是呈截止状态,加上正确的VGS后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。耗尽型则是指,当VGS=0时即形成沟道,加上正确的VGS时,能使多数载流子流出沟道,因而“耗尽”了载流子,使管子转向截止。
3.检查放大能力(跨导)
将G极悬空,黑表笔接D极,红表笔接S极,然后用手指触摸G极,表针应有较大的偏转。双栅MOS场效应管有两个栅极G1、G2。为区分之,可用手分别触摸G1、G2极,其中表针向左侧偏转幅度较大的为G2极。
目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管,平时就不需要把各管脚短路了。
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。
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。
众所周知,传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一水平面的芯片上,其工作电流基本上是沿水平方向流动。VMOS管则不同,从图1上可以看出其两大结构特点:第一,金属栅极采用V型槽结构;第二,具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的背面引出,所以ID不是沿芯片水平流动,而是自重掺杂N+区(源极S)出发,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最后垂直向下到达漏极D。电流方向如图中箭头所示,因为流通截面积增大,所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,因此它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。
2.判定源极S、漏极D
由图1可见,在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S极与D极。用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极。
3.测量漏-源通态电阻RDS(on)
电子三极管
在弗莱明为改进无线电检波器而发明二极管的同时,美国物理学博士弗雷斯特也在潜心研究检波器。正当他的研究步步深入时,传来了英国的弗莱明发明成功真空二极管的消息,使他大受震动。是改弦易辙还是继续下去呢?他想到弗莱明的二极管可用于整流和检波,但还不能放大电信号。于是,德弗雷斯特又 经过两年的研制,终于改进了弗莱明的二极管,作出了新的发明。在二极管的阴极和阳极中间插入第三个具有控制电子运动功能的电极(棚极)。棚极上电压的微弱信号变化,可以调制从阴极流向阳极的电流,因此可以得到与输入信号变化相同,但强度大大增加的电流。这就是德弗雷斯特发明的三极管的“放大”作用。
(3)目前市场上还有一种VMOS管功率模块,专供交流电机调速器、逆变器使用。例如美国IR公司生产的IRFT001型模块,内部有N沟道、P沟道管各三只,构成三相桥式结构。
(4)现在市售VNF系列(N沟道)产品,是美国Supertex公司生产的超高频功率场效应管,其最高工作频率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信号低频跨导gm=2000μS。适用于高速开关电路和广播、通信设备中。
1912年,德弗雷斯特又成功地做了几个三极管的连接实验,得到了比单个三极管大得多的放大能力。很快,德弗雷斯特研制出第一个电子放大器用于电话中继器,放大微弱的电话信号,他是在电话中使用电子产品的第一人。此外,三极管还可振荡产生电磁波,也就是说,所以,国外许多人都将三极管的发明看作是电子工业真正的诞生。
电子元器件系列知识--三极管
2004-06-28 18:46:17 阅读数:17465
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。
(5)使用VMOS管时必须加合适的散热器后。以VNF306为例,该管子加装140×140×4(mm)的散热器后,最大功率才能达到30W
将G-S极短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧。
由于测试条件不同,测出的RDS(on)值比手册中给出的典型值要高一些。例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
4.检查跨导
以N沟道为例,它是在P型硅衬底上制成两个高掺杂浓度的源扩散区N+和漏扩散区N+,再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连通,二者总保持等电位。图1(a)符号中的前头方向是从外向电,表示从P型材料(衬底)指身N型沟道。当漏接电源正极,源极接电源负极并使VGS=0时,沟道电流(即漏极电流)ID=0。随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在两个扩散区之间就感应出带负电的少数载流子,形成从漏极到源极的N型沟道,当VGS大于管子的开启电压VTN(一般约为+2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID。