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貼片三極管您是不是真的懂?

文章出處:常見問題 網(wǎng)責(zé)任編輯: 東莞市平尚電子科技有限公司 閱讀量: 發(fā)表時間:2021-11-15 09:07:48

貼片三極管的發(fā)明:

1947年12月23日,美國新澤西州墨累山的貝爾實(shí)驗(yàn)室里,3位科學(xué)家在緊張而又有條不紊地做著實(shí)驗(yàn)。他們在導(dǎo)體電路中正在進(jìn)行用半導(dǎo)體晶體把聲音信號放大的實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)在他們發(fā)明的器件中通過的一部分微量電流,竟可以控制另一部分流過的大得多的電流,因而產(chǎn)生了放大效應(yīng)。這個器件,就是在科技史上具有劃時代意義的成果——晶體管。


晶體管促進(jìn)并帶來了“固態(tài)革命”,進(jìn)而推動了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體電子工業(yè)。作為主要部件,它及時、普遍地首先在通訊工具方面得到應(yīng)用,并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。由于晶體管徹底改變了電子線路的結(jié)構(gòu),集成電路以及大規(guī)模集成電路應(yīng)運(yùn)而生,這樣制造像高速電子計(jì)算機(jī)之類的高精密裝置就變成了現(xiàn)實(shí)。


J型場效應(yīng)管是非絕緣型場效應(yīng)管,MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場效應(yīng)管,VMOS是在 MOS的基礎(chǔ)上改進(jìn)的一種大電流,高放大倍數(shù)新型功率晶體管,區(qū)別就是使用了V型槽,使MOS管的放大系數(shù)和工作電流大幅提升,但是同時也大幅增加了MOS的輸入電容,是MOS管的一種大功率改進(jìn)型產(chǎn)品,但是結(jié)構(gòu)上已經(jīng)與傳統(tǒng)的MOS發(fā)生了巨大的差異。VMOS只有增強(qiáng)型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管


晶體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,但使用較多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管,(其中,N表示在高純度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電,而p是加入硼取代硅,產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電)。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。

文章配圖25

對于NPN管,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,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c 。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Eb。


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)正偏,發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子及基區(qū)的多數(shù)載流子很容易地越過發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(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)射極電流子。


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)而形成集電極電流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)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:β1--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。α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直流通路中的電流大?。┦街校害?也稱為直流放大倍數(shù),一般在共基極組態(tài)放大電路中使用,描述了射極電流與集電極電流的關(guān)系。α =△Ic/△Ie表達(dá)式中的α為交流共基極電流放大倍數(shù)。同理α與α1在小信號輸入時相差也不大。


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