半導體晶體管是由什麼組成的
Ⅰ 晶體三極體由什麼組成
晶體三極體,是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把正塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種,
從三個區引出相應的電極,分別為基極b發射極e和集電極c。
發射區和基區之間的PN結叫發射結,集電區和基區之間的PN結叫集電極。基區很薄,而發射區較厚,雜質濃度大,PNP型三極體發射區發射的是空穴,其移動方向與電流方向一致,故發射極箭頭向里;NPN型三極體發射區發射的是自由電子,其移動方向與電流方向相反,故發射極箭頭向外。發射極箭頭向外。發射極箭頭指向也是PN結在正向電壓下的導通方向。硅晶體三極體和鍺晶體三極體都有PNP型和NPN型兩種類型。
三極體的封裝形式和管腳識別
常用三極體的封裝形式有金屬封裝和塑料封裝兩大類,引腳的排列方式具有一定的規律,
底視圖位置放置,使三個引腳構成等腰三角形的頂點上,從左向右依次為e b c;對於中小功率塑料三極體按圖使其平面朝向自己,三個引腳朝下放置,則從左到右依次為e b c。
目前,國內各種類型的晶體三極體有許多種,管腳的排列不盡相同,在使用中不確定管腳排列的三極體,必須進行測量確定各管腳正確的位置,或查找晶體管使用手冊,明確三極體的特性及相應的技術參數和資料。
晶體三極體的電流放大作用
晶體三極體具有電流放大作用,其實質是三極體能以基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。這是三極體最基本的和最重要的特性。我們將ΔIcΔIb的比值稱為晶體三極體的電流放大倍數,用符號「β」表示。電流放大倍數對於某一隻三極體來說是一個定值,但隨著三極體工作時基極電流的變化也會有一定的改變。
晶體三極體的三種工作狀態
截止狀態:當加在三極體發射結的電壓小於PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極體這時失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當於開關的斷開狀態,我們稱三極體處於截止狀態。
放大狀態:當加在三極體發射結的電壓大於PN結的導通電壓,並處於某一恰當的值時,三極體的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起著控製作用,使三極體具有電流放大作用,其電流放大倍數β=ΔIcΔIb,這時三極體處放大狀態。
飽和導通狀態:當加在三極體發射結的電壓大於PN結的導通電壓,並當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處於某一定值附近不怎麼變化,這時三極體失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當於開關的導通狀態。三極體的這種狀態我們稱之為飽和導通狀態。
根據三極體工作時各個電極的電位高低,就能判別三極體的工作狀態,因此,電子維修人員在維修過程中,經常要拿多用電表測量三極體各腳的電壓,從而判別三極體的工作情況和工作狀態。
使用多用電表檢測三極體
三極體基極的判別:根據三極體的結構示意圖,我們知道三極體的基極是三極體中兩個PN結的公共極,因此,在判別三極體的基極時,只要找出兩個PN結的公共極,即為三極體的基極。具體方法是將多用電表調至電阻擋的R×1k擋,先用紅表筆放在三極體的一隻腳上,用黑表筆去碰三極體的另兩只腳,如果兩次全通,則紅表筆所放的腳就是三極體的基極。如果一次沒找到,則紅表筆換到三極體的另一個腳,再測兩次;如還沒找到,則紅表筆再換一下,再測兩次。如果還沒找到,則改用黑表筆放在三極體的一個腳上,用紅表筆去測兩次看是否全通,若一次沒成功再換。這樣最多沒量12次,總可以找到基極。
三極體類型的判別: 三極體只有兩種類型,即PNP型和NPN型。判別時只要知道基極是P型材料還N型材料即可。當用多用電表R×1k擋時,黑表筆代表電源正極,如果黑表筆接基極時導通,則說明三極體的基極為P型材料,三極體即為NPN型。如果紅表筆接基極導通,則說明三極體基極為N型材料,三極體即為PNP型。
Ⅱ 半導體三極體是什麼
三極體是一種控制元件,主要用來控制電流的大小,以共發射極接法為例(信號從基極輸入,從集電極輸出,發射極接地),當基極電壓UB有一個微小的變化時,基極電流IB也會隨之有一小的變化,受基極電流IB的控制,集電極電流IC會有一個很大的變化,基極電流IB越大,集電極電流IC也越大,反之,基極電流越小,集電極電流也越小,即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多,這就是三極體的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極體的放大倍數β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變化量。),三極體的放大倍數β一般在幾十到幾百倍。
三極體在放大信號時,首先要進入導通狀態,即要先建立合適的靜態工作點,也叫 建立偏置 ,否則會放大失真。
在三極體的集電極與電源之間接一個電阻,可將電流放大轉換成電壓放大:當基極電壓UB升高時,IB變大,IC也變大,IC 在集電極電阻RC的壓降也越大,所以三極體集電極電壓UC會降低,且UB越高,UC就越低,ΔUC=ΔUB。僅供參考,請參考有關書籍。
三極體的作用
半導體三極體亦稱雙極型晶體管,其種類非常多。按照結構工藝分類,有PNP和NPN型;按照製造材料分類,有鍺管和硅管;按照工作頻率分類,有低頻管和高頻管;一般低頻管用以處理頻率在3MHz以下的電路中,高頻管的工作頻率可以達到幾百兆赫。按照允許耗散的功率大小分類,有小功率管和大功率管;一般小功率管的額定功耗在1W以下,而大功率管的額定功耗可達幾十瓦以上。常見的半導體三極體外型見圖2.5.1。
圖2.5.1 半導體三極體外形圖
共射電流放大系數β。β值一般在20~200,它是表徵三極體電流放大作用的最主要的參數。
反向擊穿電壓值U(BR)CEO。指基極開路時加在c、e兩端電壓的最大允許值,一般為幾十伏,高壓大功率管可達千伏以上。
最大集電極電流ICM。指由於三極體集電極電流IC過大使β值下降到規定允許值時的電流(一般指β值下降到2/3正常值時的IC值)。實際管子在工作時超過ICM並不一定損壞,但管子的性能將變差。
最大管耗PCM。指根據三極體允許的最高結溫而定出的集電結最大允許耗散功率。在實際工作中三極體的IC與UCE的乘積要小於PCM值,反之則可能燒壞管子。
穿透電流ICEO。指在三極體基極電流IB=0時,流過集電極的電流IC。它表明基極對集電極電流失控的程度。小功率硅管的ICEO約為0.1
Ⅲ 請問晶體管是由什麼構成的,有什麼作用
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晶體管(transistor)是一種固體半導體器件,可以用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關,基於輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開關,和一般機械開關(如Relay、switch)不同處在於晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度可以非常之快,在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。
半導體三極體,是內部含有兩個PN結,外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用,應用十分廣泛。輸入級和輸出級都採用晶體管的邏輯電路,叫做晶體管-晶體管邏輯電路,書刊和實用中都簡稱為TTL電路,它屬於半導體集成電路的一種,其中用得最普遍的是TTL與非門。TTL與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統集中製造在一塊很小的矽片上,封裝成一個獨立的元件。半導體三極體[font color=#000000]是電路中[/font]應用最廣泛的器件之一,在電路中用「V」或「VT」(舊文字元號為「Q」、「GB」等)表示。
半導體三極體主要分為兩大類:雙極性晶體管(BJT)和場效應晶體管(FET)。晶體管有三個極;雙極性晶體管的三個極,分別由N型跟P型組成發射極(Emitter)、基極 (Base) 和集電極(Collector);場效應晶體管的三個極,分別是源極 (Source)、柵極(Gate)和漏極(Drain)。晶體管因為有三種極性,所以也有三種的使用方式,分別是發射極接地(又稱共射放大、CE組態)、基極接地(又稱路最常用的用途應該是屬於訊號放大這一方面,其次是阻抗匹配、訊號轉換……等,晶體管在電路中是個很重要的組件,許多精密的組件主要都是由晶體管製成的。
晶體管被認為是現代歷史中最偉大的發明之一,在重要性方面可以與印刷術,汽車和電話等發明相提並論。晶體管實際上是所有現代電器的關鍵活動(active)元件。晶體管在當今社會的重要性,主要是因為晶體管可以使用高度自動化的過程,進行大規模生產的能力,因而可以不可思議地達到極低的單位成本。
雖然數以百萬計的單體晶體管還在使用,但是絕大多數的晶體管是和電阻、電容一起被裝配在微晶元(晶元)上以製造完整的電路。模擬的或數字的或者這兩者被集成在同一塊晶元上。設計和開發一個復雜晶元的成本是相當高的,但是當分攤到通常百萬個生產單位上,每個晶元的價格就是最小的。一個邏輯門包含20個晶體管,而2005年一個高級的微處理器使用的晶體管數量達2.89億個。
晶體管的低成本、靈活性和可靠性使得其成為非機械任務的通用器件,例如數字計算。在控制電器和機械方面,晶體管電路也正在取代電機設備,因為它通常是更便宜、更有效地,僅僅使用標准集成電路並編寫計算機程序來完成同樣的機械任務,使用電子控制,而不是設計一個等效的機械控制。
因為晶體管的低成本和後來的電子計算機、數字化信息的浪潮來到了。由於計算機提供快速的查找、分類和處理數字信息的能力,在信息數字化方面投入了越來越多的精力。今天的許多媒體是通過電子形式發布的,最終通過計算機轉化和呈現為模擬形式。受到數字化革命影響的領域包括電視、廣播和報紙。
Ⅳ 半導體三極體是由干怎麼結構成的
半導體三極體主要由PN結構成,一般普通的三極體內都有兩個PN結,其中集電極和基極之間的稱為集電結,基極和發射極之間的稱為發射結。這兩個結與三極體電流控制能力有比較大的關系。
Ⅳ 晶體管的結構
晶體管是半導體三極體中應用最廣泛的器件之一,在電路中用「V」或「VT」(舊文字元號為「Q」、「GB」等)表示。
晶體管是內部含有兩個PN結,外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用,應用十分廣泛。
一、晶體管的種類
晶體管有多種分類方法。
(一)按半導體材料和極性分類
按晶體管使用的半導體材料可分為硅材料晶體管和鍺材料晶體管管。按晶體管的極性可分為鍺NPN型晶體管、鍺PNP晶體管、硅NPN型晶體管和硅PNP型晶體管。
(二)按結構及製造工藝分類
晶體管按其結構及製造工藝可分為擴散型晶體管、合金型晶體管和平面型晶體管。
(三)按電流容量分類
晶體管按電流容量可分為小功率晶體管、中功率晶體管和大功率晶體管。
(四)按工作頻率分類
晶體管按工作頻率可分為低頻晶體管、高頻晶體管和超高頻晶體管等。
(五)按封裝結構分類
晶體管按封裝結構可分為金屬封裝(簡稱金封)晶體管、塑料封裝(簡稱塑封)晶體管、玻璃殼封裝(簡稱玻封)晶體管、表面封裝(片狀)晶體管和陶瓷封裝晶體管等。其封裝外形多種多樣。
(六)按功能和用途分類
晶體管按功能和用途可分為低雜訊放大晶體管、中高頻放大晶體管、低頻放大晶體管、開關晶體管、達林頓晶體管、高反壓晶體管、帶阻晶體管、帶阻尼晶體管、微波晶體管、光敏晶體管和磁敏晶體管等多種類型。
二、晶體管的主要參數
晶體管的主要參數有電流放大系數、耗散功率、頻率特性、集電極最大電流、最大反向電壓、反向電流等。
(一)電流放大系數
電流放大系數也稱電流放大倍數,用來表示晶體管放大能力。
根據晶體管工作狀態的不同,電流放大系數又分為直流電流放大系數和交流電流放大系數。
1.直流電流放大系數 直流電流放大系數也稱靜態電流放大系數或直流放大倍數,是指在靜態無變化信號輸入時,晶體管集電極電流IC與基極電流IB的比值,一般用hFE或β表示。
2.交流電流放大系數 交流電流放大系數也稱動態電流放大系數或交流放大倍數,是指在交流狀態下,晶體管集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB的比值,一般用hfe或β表示。
hFE或β既有區別又關系密切,兩個參數值在低頻時較接近,在高頻時有一些差異。
(二)耗散功率
耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM,是指晶體管參數變化不超過規定允許值時的最大集電極耗散功率。
耗散功率與晶體管的最高允許結溫和集電極最大電流有密切關系。晶體管在使用時,其實際功耗不允許超過PCM值,否則會造成晶體管因過載而損壞。
通常將耗散功率PCM小於1W的晶體管稱為小功率晶體管,PCM等於或大於1W、小於5W的晶體管被稱為中功率晶體管,將PCM等於或大於5W的晶體管稱為大功率晶體管。
(三)頻率特性
晶體管的電流放大系數與工作頻率有關。若晶體管超過了其工作頻率范圍,則會出現放大能力減弱甚至失去放大作用。
晶體管的頻率特性參數主要包括特徵頻率fT和最高振盪頻率fM等。
1.特徵頻率fT 晶體管的工作頻率超過截止頻率fβ或fα時,其電流放大系數β值將隨著頻率的升高而下降。特徵頻率是指β值降為1時晶體管的工作頻率。
通常將特徵頻率fT小於或等於3MHZ的晶體管稱為低頻管,將fT大於或等於30MHZ的晶體管稱為高頻管,將fT大於3MHZ、小於30MHZ的晶體管稱為中頻管。
2.最高振盪頻率fM 最高振盪頻率是指晶體管的功率增益降為1時所對應的頻率。
通常,高頻晶體管的最高振盪頻率低於共基極截止頻率fα,而特徵頻率fT則高於共基極截止頻率fα、低於共集電極截止頻率fβ。
(四)集電極最大電流ICM
集電極最大電流是指晶體管集電極所允許通過的最大電流。當晶體管的集電極電流IC超過ICM時,晶體管的β值等參數將發生明顯變化,影響其正常工作,甚至還會損壞。
(五)最大反向電壓
最大反向電壓是指晶體管在工作時所允許施加的最高工作電壓。它包括集電極—發射極反向擊穿電壓、集電極—基極反向擊穿電壓和發射極—基極反向擊穿電壓。
1.集電極—發射極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管基極開路時,其集電極與發射極之間的最大允許反向電壓,一般用VCEO或BVCEO表示。
2.集電極—基極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管發射極開路時,其集電極與基極之間的最大允許反向電壓,用VCBO或BVCBO表示。
3.發射極—基極反向擊穿電壓 該電壓是指當晶體管的集電極開路時,其發射極與基極與之間的最大允許反向電壓,用VEBO或BVEBO表示。
(六)反向電流
晶體管的反向電流包括其集電極—基極之間的反向電流ICBO和集電極—發射極之間的反向擊穿電流ICEO。
1.集電極—基極之間的反向電流ICBO ICBO也稱集電結反向漏電電流,是指當晶體管的發射極開路時,集電極與基極之間的反向電流。ICBO對溫度較敏感,該值越小,說明晶體管的溫度特性越好。
2.集電極—發射極之間的反向擊穿電流ICEO ICEO是指當晶體管的基極開路時,其集電極與發射極之間的反向漏電電流,也稱穿透電流。此電流值越小,說明晶體管的性能越好
Ⅵ 晶體管是由半導體材料製成這句話對嗎
嚴格意義上講,晶體管泛指一切以半導體材料為基礎的單一元件。所以這句話是正確的。
Ⅶ 問一下 什麼是三極體三極體的作用是什麼三極體是由什麼組成的
三極體,全稱應為半導體三極體,也稱雙極型晶體管、晶體三極體,是一種控制電流的半導體器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點開關。晶體三極體,是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極體是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。北京南電科技主營二三極體,如果你需要三極體的話,可以去了解下哦
Ⅷ 半導體晶體管的內部結構特點是什麼
1.晶體管的結構晶體管內部由兩pn結構成,其三個電極分別為集電極(用字母c或c表示),基極(用字母b或b表示)和發射極(用字母e或e表示)。根據結構不同,晶體管可分為pnp型和npn型兩類。
2.三極體各個電極的作用及電流分配晶體管三個電極的電極的作用如下:發射極(e極)用來發射電子;基極(b極)用來控制e極發射電子的數量;集電極(c極)用業收集電子。晶體管的發射極電流ie與基極電流ib、集電極電流ic之間的關系如下:ie=ib+ic
3.晶體管的工作條件晶體管屬於電流控制型半導體器件,其放大特性主要是指電流放大能力。所謂放大,是指當晶體管的基極電流發生變化時,其集電極電流將發生更大的變化或在晶體管具備了工作條件後,若從基極加入一個較小的信號,則其集電極將會輸出一個較大的信號。晶體管的基本工作條件是發射結(b、e極之間)要加上較低的正向電壓(即正向偏置電壓),集電結(b、c極之間)要加上較高的反向電壓(即反向偏置電壓)。晶體管各極所加電壓的極性見圖5-5。晶體管發射結的正向偏置電壓約等於pn結電壓,即硅管為0.6~0.7v,鍺管為0.2~0.3v。集電結的反向偏置電壓視具體型號而定。
4.晶體管的工作狀態晶體管有截止、導通和飽和三種狀態。在晶體管不具備工作條件時,它處截止狀態,內阻很大,各極電流幾乎為0。當晶體管的發射結加下合適的正向偏置電壓、集電結加上反向偏置電壓時,晶體管導通,其內阻變小,各電極均有工作電流產生(ie=ib+ic)。適當增大其發射結的正向偏置電壓、使基極電流ib增大時,集電極電流ic和發射極電流ie也會隨之增大。當晶體管發射結的正向偏置電壓增大至一定值(硅管等於或略高於0.7v,鍺管等於或略高於0.3v0時,晶體管將從導通放大狀態進入飽和狀態,此時集電極電流ic將處於較大的恆定狀態,且已不受基極電流ib控制。晶體管的導通內阻很小(相當於開關被接通),集電極與發射極之間的電壓低於發射結電壓,集電結也由反偏狀態變為正偏狀態。
Ⅸ 晶體管的結構是什麼
晶體管是在一塊半導體基片上利用集成電路工藝製作而成的兩個相距很近的PN結。按照製作材料可分為硅管和鍺管