三極管,全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導(dǎo)體器件其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào), 也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。晶體三極管,是半導(dǎo)體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。
1、三極管的基本結(jié)構(gòu)
晶體三極管(以下簡(jiǎn)稱三極管)按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式,但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管,(其中,N是負(fù)極的意思(代表英文中Negative),N型半導(dǎo)體在高純度硅中加入磷取代一些硅原子,在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電,而P是正極的意思(Positive)是加入硼取代硅,產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電)。兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的。
對(duì)于NPN管,它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成,發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e (Emitter)、基極b (Base)和集電極c (Collector)。
2、三極管的基本分類
a.按材質(zhì)分: 硅管、鍺管
b.按結(jié)構(gòu)分: NPN 、 PNP
c.按功能分: 開(kāi)關(guān)管、功率管、達(dá)林頓管、光敏管等.
d. 按功率分:小功率管、中功率管、大功率管
e.按工作頻率分:低頻管、高頻管、超頻管
f.按結(jié)構(gòu)工藝分:合金管、平面管
g.按安裝方式:插件三極管、貼片三極管
3、三極管的主要參數(shù)
三極管的參數(shù)有很多,可以分成三大類:直流參數(shù)、交流參數(shù)、極限參數(shù)。
1.直流參數(shù)
(1)集電極—基極反向飽和電流Icbo
集電極—基極反向飽和電流是指發(fā)射極開(kāi)路時(shí),基極和集電極之間加上規(guī)定的反向電壓Ucb時(shí)的集電極反向電流。
(2)集電極—發(fā)射極反向電流Iceo
集電極—發(fā)射極反向電流也稱穿透電流,是指基極開(kāi)路時(shí),集電極和發(fā)射極之間加上規(guī)定電壓Vce時(shí)的集電極電流。
(3)發(fā)射極—基極反向電流Iebo
發(fā)射極—基極反向電流是指集電極開(kāi)路時(shí),在發(fā)射極與基極之間加上規(guī)定的反向電壓時(shí)發(fā)射極的電流,它實(shí)際上是發(fā)射結(jié)的反向飽和電流。
(4)直流電流放大系數(shù)(或hFE)
直流電流放大系數(shù)是指采用共發(fā)射極接法,沒(méi)有交流信號(hào)輸入時(shí),集電極的直流電流與基極的直流電流的比值。
2.交流參數(shù)
(1)交流電流放大系數(shù)β(或hFE)
交流電流放大系數(shù)是指采用共發(fā)射極接法時(shí),集電極輸出電流的變化量ΔIC與基極輸入電流的變化量ΔIB之比。
(2)截止頻率fβ、fα
晶體管的頻率參數(shù)描述晶體管的電流放大系數(shù)對(duì)高頻信號(hào)的適應(yīng)能力。根據(jù)fβ的定義,所謂共射截止頻率,并非說(shuō)明此時(shí)晶體管已經(jīng)完全失去放大作用,而只是共射電流放大系數(shù)的幅頻特性下降了3dB。
(3)特征頻率因?yàn)樾盘?hào)頻率ƒ上升時(shí),晶體管的β就下降,當(dāng)β下降到1時(shí),所對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率稱為共發(fā)射極特征頻率,是表征晶體管高頻特性的重要參數(shù)。
3.極限參數(shù)
(1)集電極最大允許電流ICM
集電極最大允許電流是指當(dāng)集電極電流IC增加到某一數(shù)值,引起β值下降到額定值的2/3或1/2時(shí)的IC值。所以當(dāng)集電極電流超過(guò)集電極最大允許電流時(shí),雖然不致使管子損壞,但β值顯著下降,影響放大質(zhì)量。
(2)集電極—基極擊穿電壓U(BR)CBO
集電極—基極擊穿電壓是指當(dāng)發(fā)射極開(kāi)路時(shí),集電極的反向擊穿電壓。
(3)發(fā)射極—基極反向擊穿電壓U(BR)EBO
發(fā)射極—基極反向擊穿電壓是指當(dāng)集電極開(kāi)路時(shí),發(fā)射極的反向擊穿電壓。
(4)集電極—發(fā)射極擊穿電壓U(BR)CEO
集電極—發(fā)射極擊穿電壓是指當(dāng)基極開(kāi)路時(shí),加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓,使用時(shí)如果UCE>U(BR)CEO,管子就會(huì)被擊穿。
(5)集電極最大允許耗散功率PCM
集電極最大允許耗散功率是指管子因受熱而引起參數(shù)的變化不超過(guò)允許值時(shí)的最大集電極耗散功率。
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