三极管
半导体电子器件,有两个PN结组成,可以对电流起放大作用,有3个引脚,晶体三极管分别为集电极(c),基极(b),发射极(e),电子三极管分别为屏极、栅极、阴极。晶体三极管有PNP和NPN型两种,以材料分有硅材料和锗材料两种。
晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。
对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。
当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。
在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正确,发射区的多数载流子(电子)极基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得:
Ie=Ib+Ic
这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:
β1=Ic/Ib
式中:β——称为直流放大倍数,
集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:
β=△Ic/△Ib
式中β——称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
a、按材质分:硅管、锗管
b、按结构分:NPN、PNP
c、按功能分:开关管、功率管、达林顿管、光敏管等
d、按功率分:小功率管、中功率管、大功率管
e、按工作频率分:低频管、高频管、超频管
f、按结构工艺分:合金管、平面管
a、特征频率fT:当f=fT时,三极管完全失去电流放大功能。如果工作频率大于fT,电路将不正常工作。
b、工作电压/电流:用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围。
c、hFE:电流放大倍数。
d、VCEO:集电极发射极反向击穿电压,表示临界饱和时的饱和电压.
e、PCM:最大允许耗散功率。
f、封装形式:指定该管的外观形状,如果其它参数都正确,封装不同将导致组件无法在。
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