电子元件基础知识--半导体三极管

时间:2024-02-14 11:49:30        来源:米乐m6体育官网

  BJT又常称为晶体管,它的品种许多。按照频率分,有高频管、低频管;按照功率分,有小、中、大功率管;按照资料分,有硅管、锗管;按照结构不同,又可分红NPN型和PNP型等等。但从它们的外形来看,BJT都有三个电极,如图3.1所示。

  图3.1是NPN型BJT的示意图。它是由两个PN结的三层半导体制成的。中心是一块很薄的P型半导体(几微米~几十微米),两头各为一块N型半导体。从三块半导体上各自接出的一根引线便是BJT的三个电极,它们别离叫做发射极e、基极b和集电极c,对应的每块半导体称为发射区、基区和集电区。尽管发射区和集电区都是N型半导体,可是发射区比集电区掺的杂质多。在几许尺度上,集电区的面积比发射区的大,这从图3.1也可看到,因而它们并不是对称的。

  因为发射结外加正向电压VEE,因而发射结的空间电荷区变窄,这时发射区的大都载流子电子不断经过发射结分散到基区,构成发射极电流IE,其方向与电子活动方向相反,如图3.2所示。

  由发射区来的电子注入基区后,就在基区接近发射结的鸿沟堆集起来,右基区中构成了必定的浓度梯度,接近发射结邻近浓度最高,离发射结越远浓度越小。因而,电子就要向集电结的方向分散,在分散过程中又会与基区中的空穴复合,一起接在基区的电源VEE的正端则不断从基区拉走电子,如同不断供应基区空穴。电子复合的数目与电源从基区拉走的电子数目持平,使基区的空穴浓度根本保持不变。这样就构成了基极电流IB,所以基极电流便是电子在基区与空穴复合的电流。也便是说,注人基区的电子有一部分未抵达集电结,如复合越多,则抵达集电结的电子越少,对扩大是晦气的。所以为了减小复合,常把基区做得很薄(几微米),并使基区掺入杂质的浓度很低,因而电子在分散过程中实际上与空穴复合的数量很少,大部分都能能抵达集电结。

  集电结外加反向电压,其集电结的内电场十分强,且电场方向从C区指向B区。使集电区的电子和基区的空穴很难经过集电结,但对基区分散到集电结边际的电子却有很强的吸引力,使电子很快地漂移过集电结为集电区所搜集,构成集电极电流IC。与此一起,集电区的空穴也会在该电场的效果下,漂移到基区,构成很小的反向饱满电流ICB0。

  VCE=0V时,b、e间加正向电压,这时发射结和集电结均为正偏,相当于两个二极管正向并联的特性。

  VCE≥1V时,这时集电结反偏,从发射区注入基区的电子绝大部分都漂移到集电极,只要小部分与空穴复合构成IB。vCE1V今后,IC添加很少,因而IB的改变量也很少,可疏忽vCE对IB的影响,即输入特性曲线都重合。

  关于一确认的iB值,iC随VCE的改变构成一条曲线,给出多个不同的iB值,就发生一个曲线V,IC=ICEOBJT截止,无扩大效果,因而对应IB=0的输出特性曲线以下的区域称为截止区如图3.6所示。

  ②IB﹥0,VCE1V,iC随IB的改变不遵从的规则,并且iC随VCE的改变也是非线性的,所以该区域称为饱满区。

  在这个区域中IC简直不随VCE改变,对应于每一个IB值的特性曲线都简直与水平轴平行,因而该区域称为线性区或扩大区。

  BJT的参数是用来表征管子功能好坏相适应规模的,它是选用BJT的依据。了解这些参数的含义,关于合理运用和充沛的使用BJT到达

  1.流扩大系数BJT在共射极接法时的电流扩大系数,依据作业状况的不同,在直流和沟通两种情况下别离用符号和标明。其间上式标明:BJT集电极的直流电流IC与基极的直流电流IB的比值,便是BJT接成共射极电路时的直流电流扩大系数,有时用hFE来代表。

  可是,BJT常常作业在有信号输人的情况下,这时基极电流发生一个改变量,相应的集电极电流改变量为,则与之比称为BJT的沟通电流扩大系数,记作即

  (1)集电极-基极反向饱满电流ICBO。标明发射极开路,c、b间加上必定的反向电压时的电流。

  (2)集电极-发射极反向饱满电流(穿透电流)ICEO。标明基极开路,c、e间加上必定的反向电压时的集电极电流。

  (1)集电极最大答应电流ICM。标明BJT的参数改变不超越答应值时集电极答应的最大电流。当电流大于ICM时,

  (2)集电极最大答应功耗PCM。标明BJT的集电结答应损耗功率的最大值。超越此值时,

  的功能将变坏或焚毁。(3)反向击穿电压V(BR)CEO。标明基极开路,c、e间的反向击穿电压。

  (2)要注意作业时反向击穿电压,特别是VCE不该超越V(BR)CEO。(3)要注意作业时的最大集电极电流IC不该超越ICM。

  (4)要依运用上的要求:是小功率仍是大功率,低频、高频仍是超高频,作业电源的极性,β值巨细要求。