二极管三极管NPNPNPJFETIGFETWord格式文档下载.docx
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W代表稳压管;
Z代表整流管。
上面举的例子,具体来说就是PNP型锗材料低频小功率管。
进口的三极管:
各有不同:
常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列,欧洲的2Sx系列。
在该系列中,第三位含义同国产管的第三位基本相同。
最后面的数字是产品的序号:
序号不同,各种指标略有差异。
NPN和PNP三极管
主要区别
主要就是电流方向和电压正负不同:
极性~<
反转)
NPN:
是用B→E的电流<
IB)控制C→E的电流<
IC)。
正常放大时:
电位<
直接或间接):
地板~VE<
VB<
VC~天花板
PNP:
是用E→B的电流<
IB)控制E→C的电流<
地板~VC<
VE~天花板
VB中,VC/VE在两边,
这跟通常的BJT符号中的位置是一致的,电压方向和电流方向同样是一致的:
“正电源上,负电源下”。
一般的电路中,有了NPN,就可以按“上下对称交换”的方法得到PNP的版本。
(三极管>
晶体管<
Transistor)分两类:
双极性晶体管-BJT:
电流控制器件;
场效应晶体管-FET:
电压控制器件。
BJT<
BipolarJunctionTransistor)双极结型/双载子晶体管
是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件,有PNP和NPN两种组合结构。
FET<
FieldEffectTransistor)场效应晶体管/场效应管
由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.
属于电压控制型半导体器件。
根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,有3个极性,栅极,漏极,源极,它的特点是栅极的内阻极高,采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧。
现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
功率晶体管
耗散功率大于1瓦的晶体管。
包括:
低频功率管、高反压功率管、结型高频功率管、微波功率管和场效应功率管等。
功率晶体管的主要特点是功率耗散大,因此在设计器件时通常采取如下措施:
提高器件的击穿电压、增加有源区面积、减小管芯本体厚度、改善管芯与载体的热传导性能、提高底盘的功率容量等。
场效应(晶体>
管/单极型晶体管
FieldEffectTransistor)
由多数载流子参与导电,属于电压控制型半导体器件。
优点:
输入电阻高<
10^8~10^9Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等.
特点:
<
1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS来控制ID;
2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。
3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;
4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;
5)场效应管的抗辐射能力强;
6)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
工作原理:
“漏极-源极间流经沟道的ID,用以门极与沟道间的pn结形成的反偏的门极电压控制ID”。
更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。
在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。
从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。
将这种状态称为夹断。
这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。
但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。
因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。
其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off>
,此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。
而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。
主要作用:
1.场效应管可应用于放大。
场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。
常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3.场效应管可以用作可变电阻。
4.场效应管可以方便地用作恒流源。
5.场效应管可以用作电子开关。
分类简介
结型场效应管<
JFET)和绝缘栅场效应管<
MOS管)。
按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种;
按导电方式:
耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;
P沟耗尽型和增强型四大类。
J-FET)
分类:
N沟道结型和P沟道结型
三个电极:
栅极;
漏极;
源极
电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。
工作原理:
(以N沟道结型场效应管为例>
,N沟道结构型场效应管的结构及符号,由于PN结中的载流子已经耗尽,故PN结基本上是不导电的,形成了所谓耗尽区,当漏极电源电压ED一定时,如果栅极电压越负,PN结交界面所形成的耗尽区就越厚,则漏、源极之间导电的沟道越窄,漏极电流ID就愈小;
反之,如果栅极电压没有那么负,则沟道变宽,ID变大,所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化,就是说,场效应管是电压控制元件。
绝缘栅场效应管<
IG-FET)
P/N-MOSG管组成:
Mental+Oxygen+Semiconductor)
分类——结构形式:
N沟道型和P沟道型
各自又分为增强型和耗尽型两种。
(以N沟道增强型MOS场效应管>
它是利用UGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。
在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。
当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
工作方式:
耗散型:
当栅压为零,有较大漏极电流。
增强型:
当栅压为零,漏极电流为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流。
用万用表判断三极管的极性和质量
1.基极b
把万用表的欧姆档旋到X100或X1K,将黑表笔接到自认为的基极上,然后用红表笔去接碰其余的管脚,如果两次测量的电阻都很大或都很小,则黑表笔接的是基极。
两次测量电阻都很大时此管为PNP型的,电阻都很小为NPN型的。
2.集电极c和发射极e
判断集电极c和发射极e的原理:
把三极管接成单管放大电路,以测量管脚在不同接法时的电流放大系数的大小来比较,当管脚接法正确时的电流放大系数较接法错误时的电流放大系数大,由此可判断出c和e。
虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,红表笔所接的一定是发射极e。
3.管型
找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子
的导电类型(图1>
。
将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,
若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;
若表头指针偏转角度很小,则被
测管即为PNP型。
晶体三极管三种接法
名称
E共发射极电路
c共集电极电路
射极输出器)
B共基极电路
输入阻抗
中
几百欧~几千欧)
大
几十千欧以上)
小
几欧~几十欧)
输出阻抗
几千欧~几十千欧)
几十千欧~几百千欧)
电压放大倍数
小于1并接近于1)
电流放大倍数
几十)
功率放大倍数
约30~40分贝)
约10分贝)
约15~20分贝)
频率特性
高频差
好
应用
多级放大器中间级,低频放大
输入级、输出级或作阻抗匹配用
高频或宽频带电路及恒流源电路开关三极管的使用
交流~输入+输出回路->
共“X”<
b\c\e)极=接地的极
当把直流电源短路,X电极接地
集电极与发射极
双向晶体管可以把集电极和发射极互换使用。
其他类型的不可以互换使用。
NPN型和PNP型三极管配对,工作特性上互相弥补:
OTLamplifier(无输出功率放大器>
电路中的对管。
BE是正偏,BC是反偏:
VCE=VCB-0.7。
E所以VBO>
VCEO
OTL<
OutputTransformerLess)电路
省去输出变压器的功率放大电路
OTL电路为单端推挽式无输出变压器功率放大电路。
通常采用电源供电,从两组串联的输出中点通过电容耦合输出信号。
是一种没有输出变压器的功率放大电路。
过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。
但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。
OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。
特点:
采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出>
,有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。
“两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出>
只需要一组电源供电。
缺点:
需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容;
低频特性差。
CMOS电路与TTL电路
TTL电路
单级器件
场效应管
双极型器件
双极晶体管
负载力小,
功耗小,省电<
uA级)
负载力大
功耗较大<
1~5mA/门)<
mA级)
仅约为几十纳(10-9>
瓦
与CMOS门的静态功耗相比,是较大的,约为数十毫瓦<
mw)
速度慢<
几百ns)
较TTL略低
速度快<
数ns)
高速CMOS速度与TTL差不多相当
必须处理:
连到高电平或低电平
因为CMOS是高输入阻抗器件,理想状态是没有输入电流的.如果不用的输入引脚悬空,很容易感应到干扰信号,影响芯片的逻辑运行,甚至静电积累永久性的击穿这个输入端,造成芯片失效.
多数不用处理
CMOS驱动TTL,要考虑驱动电流不能太低。
74HC/74HCT型CMOS可直接驱动74/74LS型TTL,除此需要电平转换
TTL驱动CMOS,要考虑电平的接口。
TTL可直接驱动74HCT型的CMOS,其余必须考虑逻辑电平的转换问题。
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- 二极管 三极管 NPNPNPJFETIGFET