三极管知识点总结

简介: 三极管知识点总结

一、三极管概述 (Bipolar Junction Transistor)

1.历史:

1947年12月23日,美国新泽西州贝尔实验室 3位科学家——巴丁博士、布莱顿博士和肖克莱博士 这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。


由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生, 这就让后来制造现代化的电子计算机之类的高精密装置变成了现实。


三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管


英文名称:Bipolar Junction Transistor,简称 BJT ,三极管图示:


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2.内部结构

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各极特点:集电极:面积大;基极:薄,掺杂浓度低;发射极:掺杂浓度高。


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。


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(Emitter)、基极b(Base)和集电极c(Collector)。


是一种控制电流的半导体器件,可把微弱信号放大成幅度值较大的电信号。


也可做为无触点开关使用(开关模式)。


3.符号

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4.分类


按材料:

  • 硅管
  • 锗管


按结构:

  • NPN
  • PNP


按功能:


  • 开关管
  • 功率管
  • 达林顿管
  • 光敏管

按功率:


  • 小功率<0.5W
  • 中功率0.5-1W
  • 大功率>1W
  • 按工作频率:


  • 低频<3M
  • 中频3-30M
  • 高频30-500M
  • 超高频>500M

按制造工艺:


  • 合金型
  • 平面型
  • 扩散型
  • 按封装材料
  • 陶瓷
  • 玻璃
  • 金属
  • 塑料
  • 薄膜
  • 按封装形式
  • 贴片
  • 直插

二、三极管三种工作状态 (working position)

1.截止状态

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零, 集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用, 集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,我们称三极管处于截止状态。


2.放大状态

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时, 三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=Ic/Ib, 这时三极管处放大状态。


3.饱和导通

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大 到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处 于某一定值附近不怎么变化,这时三极管失去电流放大作用,集电极 与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状 态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

三、极管输入\输出特性曲线 (characteristic curve)

三种状态:


  • 截止状态:特征:发射结电压小于开启电压,集电结反偏
  • 放大状态:特征:发射结正偏,发射结电压大于开启电压,集电结反偏
  • 饱和状态:特征:发射结正偏,集电结正偏

输入曲线:

输出曲线:

四、三极管电气参数解读 (Electrical parameter)

参照图:

参数:

五、三极管反相器

六、三极管开关电路应用 (On-off circuit)

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