晶體三極管妙用保證了壓力校驗儀的穩定性

晶體三極管妙用保證了壓力校驗儀的穩定性

半導體三極管

晶體三極管（簡(jiǎn)稱(chēng)三極管）和場(chǎng)效應晶體管（簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)效應管）都是具有放大作用和開(kāi)關(guān)特性的半導體三極管，是電子設備中的核心器件之一，應用十分廣泛。晶體三極管和場(chǎng)效應晶體管雖然外形相同，但工作原理卻截然不同，普通晶體三極管是電流控制型器件，而場(chǎng)效應晶體管是電壓控制型器件

單結晶體管（簡(jiǎn)稱(chēng)單結管）雖具有3個(gè)電極，但按其內部?jì)H有一個(gè)pn結來(lái)區分、可劃歸為一種特殊的晶體二極管、它與普通晶體三極管的不同之處在于只有一個(gè)發(fā)射極和兩個(gè)基極，卻沒(méi)有集電極，所以單結晶體管也稱(chēng)為雙基極二極管，單結晶體管具有個(gè)重要的電氣性能————負阻特性，利用其可以方便地組成弛張振蕩器、延時(shí)電路和觸發(fā)電路等，而且電路非常簡(jiǎn)單。

神通廣大的晶體三極管

 性能優(yōu)良的場(chǎng)效應晶體管

與眾不同的單結晶體管

神通廣大的晶體三極管

晶體三極管簡(jiǎn)稱(chēng)晶體管或三極管，是一種具有兩個(gè)pn結的半導體器件。晶體三極管的最大特點(diǎn)是具有電流放大及控制作用，它是在電子線(xiàn)路中被廣泛使用的重要電流控制型器件。

利用晶體三極管的特性，可以組成放大、振蕩、開(kāi)關(guān)等各種功能的電子電路。從某種意義上講，許多電子電路離開(kāi)了晶體三極管將會(huì )“一事無(wú)成"，電路中的電阻器、電容器、電感器等許多元件都是為晶體三極管服務(wù)的。

種類(lèi)和結構

常用晶體三極管的實(shí)物外形如圖所示。晶體三極管按制造材料不同，可分為硅管、鍺管和化合物管；按pn結組合（即導電極性）不同，可分為pnp型和npn型兩大類(lèi)；按特征頻率不同，可分為超高頻管（≥300mhz）、高頻管（≥30mhz）、中頻管（≥3mhz）和低頻管（<3mhz）按功率大小劃分，可分為小功率管（<0.5w）、中功率管（0.5~1w）和大功率管（>1w）；按封裝材料不同，可分為塑料封裝管、金屬殼封裝管、玻璃殼封裝管和陶瓷環(huán)氧封裝管等；按用途可分為低頻放大管、高頻放大管、開(kāi)關(guān)管、低噪聲管、高反壓管、復合管等。

圖常見(jiàn)晶體三極管的實(shí)物外形圖

雖然晶體三極管的種類(lèi)和型號很多，但它們的內部構造基本相同。晶體三極管的內部結構示意圖和各部分名稱(chēng)見(jiàn)圖。每一只晶體三極管都有3條引腳，分別叫作發(fā)射極、基極和集電極，依次用字母e、b、c表示。晶體三極管內部管芯是兩個(gè)靠得極近的pn結，管子具有兩種類(lèi)型∶如果把一小塊半導體中間制成很薄的n型區，兩邊制成p型區，就做成了pnp型三極管；如果中間制成很薄的p型區，兩邊制成n型區，就做成了npn型三極管。無(wú)論哪一種類(lèi)型，構成晶體三極管的兩個(gè)pn結均分別稱(chēng)為集電結(c、b極之間)和發(fā)射結（b、e極之間)。

基本特性

晶體三極管在電路中的工作情況，可以通過(guò)實(shí)驗來(lái)說(shuō)明，實(shí)驗電路如圖所示。這里我們使用的是一只npn型三極管，若用pnp型管，除電源極性要調換外，其他情況與實(shí)驗結果都基本相同。為了說(shuō)明方便，電路中我們畫(huà)出了晶體三極管的內部結構。

圖晶體三極管實(shí)驗電路

圖中，晶體三極管基極b與發(fā)射極e之間接入電池go,基極接電池的正極，發(fā)射極接電池的負極。這時(shí)b、e之間(發(fā)射結)加的是正向電壓。從基極電路中串聯(lián)的電流表可以讀出電流的大小，這個(gè)電流叫做基極電流/。。如果我們把電池gg的正、負極對換一下，發(fā)射結上就加了反向電壓。從pn結原理可知，這時(shí)電流是不能通過(guò)的，也就是說(shuō)沒(méi)有基極電流，即1=0?？梢?jiàn)，晶體三極管的發(fā)射結具有單向導電性。

再來(lái)看發(fā)射極e與集電極c之間的情況：電路中加了電池gc,電池正極接集電極，負極接發(fā)射極。這個(gè)電壓叫集電極c與發(fā)射極e之間的反向電壓。同樣，用串聯(lián)在集電極上的電流表測量集電極電流/。,我們會(huì )發(fā)現：當基極電流/。等于零時(shí)，集電極電流/。極小，甚至幾乎等于零。一旦基極電流/.產(chǎn)生，集電極電流會(huì )立即迅速增大。

基極電流的有無(wú)，可以控制集電極電流的通斷——這是晶體三極管的一個(gè)重要特性。我們繼續進(jìn)行實(shí)驗：將電路中的基極電阻r,改用一個(gè)電位器。通過(guò)調節ro,使基極電流大小發(fā)生變化，可以發(fā)現集電極電流/。的大小也會(huì )隨之發(fā)生變化。但是，比較兩個(gè)電流表讀數，不難發(fā)現，當/,在幾十微安范圍內變動(dòng)時(shí)，/6的變動(dòng)范圍達到幾毫安。實(shí)驗和理論分析都證明，晶體三極管對電流的變化有“放大"作用。

晶體三極管基極電流的微小變化，會(huì )使集電極電流發(fā)生很大變化——這是晶體三極管的另一個(gè)重要特性——放大特性。

晶體三極管工作時(shí)，除去基極b和集電極c外，發(fā)射極e也有電流通過(guò)。圖形象地表示了晶體三極管內部的電流分配關(guān)系。我們可以大致這樣來(lái)理解：以npn型管為例，在發(fā)射結正向電壓作用下，發(fā)射極“發(fā)射"電子，電子經(jīng)過(guò)基區時(shí)，一小部分形成基極電流，而大部分繼續飛向集電極，形成集電極電流。由于規定電流的方向是與電子運動(dòng)方向相反的，所以圖中代表電流方向的箭頭分別由集電極和基極指向發(fā)射極。我們把通過(guò)發(fā)射極的電流叫做發(fā)射極電流/0。晶體三極管中，總有/0=1。+1這個(gè)關(guān)系。又由于兒比/。要小得多，所以在一般情況下也可以近似地認為/?=1。