一、三極管的電流放大原理晶體三極管(以下簡稱三極管)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PNP兩種三極管,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。圖1、晶體三極管(NPN)的結(jié)構(gòu)圖一是NPN管的結(jié)構(gòu)圖,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,從圖可見發(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、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時,發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài),而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時,集電結(jié)處于反偏狀態(tài),集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。在制造三極管時,有意識地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的,同時基區(qū)做得很薄,而且,要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量,這樣,一旦接通電源后,由于發(fā)射結(jié)正確,發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子(電子)極基區(qū)的多數(shù)載流子(控穴)很容易地截越過發(fā)射結(jié)構(gòu)互相向反方各擴(kuò)散,但因前者的濃度基大于后者,所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發(fā)射極電流Ie。由于基區(qū)很薄,加上集電結(jié)的反偏,注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合,被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)紀(jì)念給,從而形成了基極電流Ibo根據(jù)電流連續(xù)性原理得:Ie=Ib+Ic這就是說,在基極補(bǔ)充一個很小的Ib,就可以在集電極上得到一個較大的Ic,這就是所謂電流放大作用,Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系,即:β1=Ic/Ib式中:β--稱為直流放大倍數(shù),集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為:β=△Ic/△Ib式中β--稱為交流電流放大倍數(shù),由于低頻時β1和β的數(shù)值相差不大,所以有時為了方便起見,對兩者不作嚴(yán)格區(qū)分,β值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件,但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用,通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩6⑷龢O管的特性曲線1、輸入特性圖2(b)是三極管的輸入特性曲線,它表示Ib隨Ube的變化關(guān)系,其特點(diǎn)是:1)當(dāng)Uce在0-2伏范圍內(nèi),曲線位置和形狀與Uce有關(guān),但當(dāng)Uce高于2伏后,曲線Uce基本無關(guān)通常輸入特性由兩條曲線(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。2)當(dāng)Ube<UbeR時,Ib≈O稱(0~UbeR)的區(qū)段為“死區(qū)”當(dāng)Ube>UbeR時,Ib隨Ube增加而增加,放大時,三極管工作在較直線的區(qū)段。3)三極管輸入電阻,定義為:rbe=(△Ube/△Ib)Q點(diǎn),其估算公式為:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏)rb為三極管的基區(qū)電阻,對低頻小功率管,rb約為300歐。2、輸出特性輸出特性表示Ic隨Uce的變化關(guān)系(以Ib為參數(shù))從圖2(C)所示的輸出特性可見,它分為三個區(qū)域:截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)。截止區(qū)當(dāng)Ube<0時,則Ib≈0,發(fā)射區(qū)沒有電子注入基區(qū),但由于分子的熱運(yùn)動,集電集仍有小量電流通過,即Ic=Iceo稱為穿透電流,常溫時Iceo約為幾微安,鍺管約為幾十微安至幾百微安,它與集電極反向電流Icbo的關(guān)系是:Icbo=(1+β)Icbo常溫時硅管的Icbo小于1微安,鍺管的Icbo約為10微安,對于鍺管,溫度每升高12℃,Icbo數(shù)值增加一倍,而對于硅管溫度每升高8℃,Icbo數(shù)值增大一倍,雖然硅管的Icbo隨溫度變化更劇烈,但由于鍺管的Icbo值本身比硅管大,所以鍺管仍然受溫度影響較嚴(yán)重的管,放大區(qū),當(dāng)晶體三極管發(fā)射結(jié)處于正偏而集電結(jié)于反偏工作時,Ic隨Ib近似作線性變化,放大區(qū)是三極管工作在放大狀態(tài)的區(qū)域。飽和區(qū)當(dāng)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)時,Ic基本上不隨Ib而變化,失去了放大功能。根據(jù)三極管發(fā)射結(jié)和集電結(jié)偏置情況,可能判別其工作狀態(tài)。圖2、三極管的輸入特性與輸出特性截止區(qū)和飽和區(qū)是三極管工作在開關(guān)狀態(tài)的區(qū)域,三極管和導(dǎo)通時,工作點(diǎn)落在飽和區(qū),三極管截止時,工作點(diǎn)落在截止區(qū)。三、三極管的主要參數(shù)1、直流參數(shù)(1)集電極一基極反向飽和電流Icbo,發(fā)射極開路(Ie=0)時,基極和集電極之間加上規(guī)定的反向電壓Vcb時的集電極反向電流,它只與溫度有關(guān),在一定溫度下是個常數(shù),所以稱為集電極一基極的反向飽和電流。良好的三極管,Icbo很小,小功率鍺管的Icbo約為1~10微安,大功率鍺管的Icbo可達(dá)數(shù)毫安,而硅管的Icbo則非常小,是毫微安級。(2)集電極一發(fā)射極反向電流Iceo(穿透電流)基極開路(Ib=0)時,集電極和發(fā)射極之間加上規(guī)定反向電壓Vce時的集電極電流。Iceo大約是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)IcbooIcbo和Iceo受溫度影響極大,它們是衡量管子熱穩(wěn)定性的重要參數(shù),其值越小,性能越穩(wěn)定,小功率鍺管的Iceo比硅管大。(3)發(fā)射極---基極反向電流Iebo集電極開路時,在發(fā)射極與基極之間加上規(guī)定的反向電壓時發(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)β1(或hEF)這是指共發(fā)射接法,沒有交流信號輸入時,集電極輸出的直流電流與基極輸入的直流電流的比值,即:β1=Ic/Ib2、交流參數(shù)(1)交流電流放大系數(shù)β(或hfe)這是指共發(fā)射極接法,集電極輸出電流的變化量△Ic與基極輸入電流的變化量△Ib之比,即:β=△Ic/△Ib一般晶體管的β大約在10-200之間,如果β太小,電流放大作用差,如果β太大,電流放大作用雖然大,但性能往往不穩(wěn)定。(2)共基極交流放大系數(shù)α(或hfb)這是指共基接法時,集電極輸出電流的變化是△Ic與發(fā)射極電流的變化量△Ie之比,即:α=△Ic/△Ie因?yàn)椤鱅c<△Ie,故α<1。高頻三極管的α>0.90就可以使用α與β之間的關(guān)系:α=β/(1+β)β=α/(1-α)≈1/(1-α)(3)截止頻率fβ、fα當(dāng)β下降到低頻時0.707倍的頻率,就是共發(fā)射極的截止頻率fβ;當(dāng)α下降到低頻時的0.707倍的頻率,就是共基極的截止頻率fαofβ、fα是表明管子頻率特性的重要參數(shù),它們之間的關(guān)系為:fβ≈(1-α)fα(4)特征頻率fT因?yàn)轭l率f上升時,β就下降,當(dāng)β下降到1時,對應(yīng)的fT是全面地反映晶體管的高頻放大性能的重要參數(shù)。3、極限參數(shù)(1)集電極最大允許電流ICM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,這時的Ic值稱為ICM。所以當(dāng)Ic超過ICM時,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BVCBO當(dāng)發(fā)射極開路時,集電結(jié)的反向擊穿電壓稱為BVEBO。(3)發(fā)射極-----基極反向擊穿電壓BVEBO當(dāng)集電極開路時,發(fā)射結(jié)的反向擊穿電壓稱為BVEBO。(4)集電極-----發(fā)射極擊穿電壓BVCEO當(dāng)基極開路時,加在集電極和發(fā)射極之間的最大允許電壓,使用時如果Vce>BVceo,管子就會被擊穿。(5)集電極最大允許耗散功率PCM集電流過Ic,溫度要升高,管子因受熱而引起參數(shù)的變化不超過允許值時的最大集電極耗散功率稱為PCM。管子實(shí)際的耗散功率于集電極直流電壓和電流的乘積,即Pc=Uce×Ic.使用時慶使Pc<PCM。PCM與散熱條件有關(guān),增加散熱片可提高PCM
三極管字面向自己,
有兩種讀法EBC和ECB,
數(shù)字萬用表打二極管檔,
紅色表筆放第一腳,黑色觸碰2腳和3腳,有一次會顯示數(shù)字的為PNP管,
如都不會顯示數(shù)字,
把黑色表筆放第一腳,紅色碰二和三腳,如有顯示數(shù)字,為NPN管。
字面向自己,左手邊為第一腳
(1)簡述三極管B、C、E三個極以及NPN、PNP管型的判定方法。
圖1、晶體三極管(NPN)的結(jié)構(gòu)圖一是NPN管的結(jié)構(gòu)圖,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,從圖可見發(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、基極b和集電極。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時,發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài),而C...
三極管的三個引腳分別是哪三個引腳?
三極管的三個引腳分別是:E(發(fā)射極): 發(fā)射極電流最大。C(集電極): 集電極電流與基極電流之比即為三極管的放大倍數(shù)。B(基極): 基極電流最小,同時遠(yuǎn)小于其他兩個引腳的電流。無論是NPN型還是PNP型的三極管,這三個引腳的名稱都是一樣的,只是在這兩種型號中,電流的流向有所不同。在NPN型的三...
三極管的三個電極是什么?
1、三極管的類型:有PNP和NPN兩種。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié),兩個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)。2、三個電極:基極(B)、集電極(C)、發(fā)射極(E)。(1)正常的NPN結(jié)構(gòu)三極管的基極(B)對集電極(C)、發(fā)射極(E)的正向電...
三極管的三個電極分別是哪三個呢?
E發(fā)射極,C集電極,B基極 三極管的基本結(jié)構(gòu)是兩個反向連結(jié)的pn接面。可有pnp和npn兩種組合。三個接出來的端點(diǎn)依序稱為發(fā)射極(emitter,E)、基極(base,B)和集電極(collector,C),名稱來源和它們在三極管操作時的功能有關(guān)。在沒接外加偏壓時,兩個pn接面都會形成耗盡區(qū),將中性的p型區(qū)和n型區(qū)...
如圖,怎么通過管腳電位判斷三極管的三個級?
這是硅管 NPN 1,e(發(fā)射極)2,b(基極)3,c(集電極)由于1,2之間的電壓降是0.7V,所以判斷是硅管,而且電位高的是基極,比它的電位低0.7V的就肯定是發(fā)射極,最后剩下的那個6V的就是集電極了。由于基極的電位高于發(fā)射極,就是說這個發(fā)射結(jié)是正向偏置,由P到N。而集電極的電位高于...
三極管的三個級
1.找出基極 對于PNP型三極管,C、E極分別為其內(nèi)部兩個PN結(jié)的正極,B極為它們共同的負(fù)極,而對于NPN型三極管而言,則正好相反:C、E極分別為兩個PN結(jié)的負(fù)極,而B極則為它們共用的正極,根據(jù)PN結(jié)正向電阻小反向電阻大的特性就可以很方便的判斷基極和管子的類型。具體方法如下: 將萬用表撥在R×100或R...
怎么區(qū)別三極管的三個引腳?
三極管的三個引腳分別是:基極,用字母B表示(Base)。集電極,用字母C表示(Collector)和發(fā)射極,用字母E表示(Emitter)。三極管是由兩個PN結(jié)經(jīng)過特殊的工藝制作而成的,以NPN三極管為例,基極摻雜濃度最低,也是最薄的,基極是三極管的控制端,相當(dāng)于水龍頭的開關(guān),控制水流量。集電極面積最大,發(fā)射極...
三極管EBC分別是什么意思
在三極管(雙極型晶體管)中,EBC代表了三個引腳的含義:E代表(發(fā)射極),是三極管的輸出端,也是電子流的來源。B代表(基極),是用來控制電流流動的引腳,控制著三極管的放大作用。C代表(集電極),是三極管的輸入端,負(fù)責(zé)接收來自基極的電子流。
三極管怎么分出PNP, NPN 還有三個引腳怎么分E極,B極,C極? 請問
基極,集電極,管殼引線。大部分國產(chǎn)硅酮塑封三極管,從正對截角或剖去平面的方向看,從左到右依次是發(fā)射極,基極,集電極。超小型三極管將截角的管腳焊片定為發(fā)射極,對面是腳是基極,垂直的第三個腳是集電極。另外一種半球形超小型三極管,將球面朝上,從左到右,依次是基極,集電極,發(fā)射極。
三極管的三個引腳分別是什么
單片機(jī)的三個引腳分別是發(fā)射極E、集電極C、基極B,NPN型與PNP型都是這三個引腳。對于PNP型三極管,C、E極分別為其內(nèi)部兩個PN結(jié)的正極,B極為它們共同的負(fù)極,而對于NPN型三極管而言,則正好相反:C、E極分別為兩個PN結(jié)的負(fù)極,而B極則為它們共用的正極,根據(jù)PN結(jié)正向電阻小反向電阻大的特性就可以判斷...
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______ 當(dāng)發(fā)射極和集電極之間的電壓處于在放大區(qū)內(nèi)時,較小的基極電流的變化引起集電極電流成比例的較大變化,這就是三極管最基本的作用——電流放大作用,三極管其他的作用都是由此而來.