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三极管01!!

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徐师兄
发布2022-08-29 14:04:46
发布2022-08-29 14:04:46
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三极管:双极型晶体管Bipolar (Junction) Transistor

具有电流放大作用

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结把整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。

至于怎样区分这两种呢?请看下文:

方法:箭头朝向发射极,则基区为P。

发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)

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:β1--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

分类:

a.按材质分: 硅管、锗管

最基本的区别是PN结正向压降不同。

硅管为0.7V左右

锗管为0.3V左右

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.(后续做出说明)

开关管:

它工作于截止区和饱和区,相当于电路的切断和导通。由于它具有完成断路和接通的作用,被广泛应用于各种开关电路中,如常用的开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路及输出电路等。

负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间,而位居三极管主电流的回路上,输入电压Vin则控制三极管开关的开启(open) 与闭合(closed) 动作,当三极管呈开启状态时,负载电流便被阻断,反之,当三极管呈闭合状态时,电流便可以流通。

详细的说,当Vin为低电压时,由于基极没有电流,因此集电极亦无电流,致使连接于集电极端的负载亦没有电流,而相当于开关的开启,此时三极管乃工作于截止(cut off)区。

同理,当Vin为高电压时,由于有基极电流流动,因此使集电极流过更大的放大电流,因此负载回路便被导通,而相当于开关的闭合,此时三极管乃工作于饱和区(saturation)。

开关三极管处于截止状态的特征是发射结,集电结均处于反向偏置;

开关三极管处于饱和导通状态的特征是发射结,集电结均处于正向偏置;

而处于放大状态的三极管的特征是发射结处于正向偏置,集电结处于反向偏置;

2、电路设计,要保证三极管工作在“饱和/截止”状态,不得工作在放大区;

3、也不要使三极管处于深度过饱和,否则也影响截止转换速度;至于截止,不一定需要“负电压”偏置,输入为零时就截止了,否则也影响导通转换速度。

4、三极管作为开关时需注意它的可靠性;在基极人为接入了一个负电源VEE,即可解决它的可靠性。

“达林顿”是指两个三极管在一起的组合方式,将前级晶体管的射极电流直接引入下一级的基极。这种组合方式有4种,NPN管和NPN管、PNP管和PNP管、NPN管和PNP管、PNP管和NPN管。两只管子组合后的电流放大倍数等于两只管子的电流放大倍数的乘积。比如说两只管子的放大倍数都是100,那么组合后就是100×100=10000。达林顿管不仅能做开关使用,也能做放大用。

达林顿三极管具有高电流增益!电压增益约等于1,高输入阻抗、低输出阻抗和开关特性好等优良特性所以被广泛应用在大功率开关、电锤驱动、脉冲电动机驱动和电感负载开关。

而大学比较常用到的就是ULN2003

功率管跟光敏管后续再做讲解

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

g.按安装方式:插件三极管、贴片三极管

参数讲解:

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.

fT称作增益带宽积,即fT=βfo。若已知当前三极管的工作频率fo以及高频电流放大倍数,便可得出特征频率fT。随着工作频率的升高,放大倍数会下降.fT也可以定义为β=1时的频率.

注意:这可以参考我之前推出的运放篇

电压/电流

用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围.

hFE

电流放大倍数.

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.

Vceo是基极开路,集电极-发射极的反向击穿电压。 Vces是基极-发射极短路,集电极-发射极的反向击穿电压。

PCM

最大允许耗散功率.

三极管耗散功率也称集[1] 电极最大允许耗散功率PCM,是指三极管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。耗散功率与晶体管的最高允许结温和集电极最大电流有密切关系。硅管的结温允许值大约为150°C,锗管的结温允许值为85°C左右。

要保证管子结温不超过允许值,就必须将产生的热散发出去.晶体管在使用时,其实际功耗不允许超过PCM值,否则会造成晶体管因过载而损坏。

通常将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管,PCM等于或大于1W、小于5W的晶体管被称为中功率晶体管,将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管。

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原始发表:2017-10-08,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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