三极管的基本结构:三个区、三个极、两个结;分为NPN型和PNP型两大类。
常用的三极管的结构有硅平面管和锗合金管两种类型。
三极管具有三个极,分别为基极B,发射极E,集电极C;
三个电极之间存在电流关系:IE = IC +IB
每一组的集电极电流都要比基极电流大得多,二者之间在数值上基本满足一个比例关系。
放大倍数=Ic电流/Ib电流
三极管有三种组态,分别是:共基、共射(常用的电路)、共集,其辨认方法是通过看哪只电极接地,就是共哪只电极;
三极管的特性曲线是选用三极管的主要依据,可从半导体器件手册查得,有:
输入特性:
输出特性:
一、共发射极的特性(常用电路)
(1)输入特性:
从图可以看出:
1、三极管的伏安特性也是非线性的,整条曲线可以分为起始非线性段和工作点较高时的近似线性段;
2、表明,和二极管一样也存在阈值电压。
(2)输出特性
整个曲线坐标平面可以分成几个区域:放大区、截止区、饱和区、击穿区。
(3)三极管工作状态的判断
在不同条件下,三极管将处于不同的工作状态。
一种判断方法如下
(1)三极管处于截止状态的条件是:UBE
注:UTH是三极管发射结导通电压(也称死区电压),硅管UTH约为0.5V,锗管UTH约为0.2V。
(2)饱和条件:
(3)当UBE >UTH时,而三极管又没有达到饱和状态,即IB
二、三极管的极限参数
极限参数是晶体管正常工作时所能达到的最大的电流、电压、功率等数值,它关系到晶体管的安全使用问题。
(1)集电极最大允许电流ICM
集电极电流Ic超过一定数值后,电流放大系数β显著下降。当β值下降到正常值的三分之二时的集电极电流,称为集电极最大允许电流IcM。
(2)集—射极击穿电压U(BR)CEO
它是基极开路时(IB=0),能加在集-射极之间的最大允许电压。
(3)集电极最大允许耗散功率PCM
集电极消耗的功率可用集电极耗散功率Pc=ICUCE表示,极最大允许耗散功率表示为PCM,晶体管工作时应满足Ic·UCE
三、温度对三极管参数的影响
半导体材料的热敏性,导致半导体器件不可避免的存在参数受温度影响的现象。影响的规律是:温度上升,集电极电流增大;温度下降,集电极电流减少。
四、选用三极管的一些基本原则
(1)从三极管工作的稳定性和安全性考虑,要满足下面的关系:
1.集电极工作电流IC ≤管参数ICM,
2.三极管额定消耗功率PC ≤管参数PCM,
3. E-B极间的反向电压≤管参数U(BR)EBO
(2)在温度变化较大的场合,尽可能选用硅管,在信号小和电源电压低(1.5V)情况下,尽可能选用锗管。
(3)用于放大电路的,放大系数β不宜太高,一般在50~100间,穿透电流尽可能小些。这样有利于放大器的稳定性。
(4)要根据电路信号的频率选择好低频管或高频管;根据电路负载大小选择三极管的功率,使用大功率管时,要注意散热条件。
以上内容则是三极管的应用的相关知识,在实际设计场合,还会有更多的应用,需要更加实际开发工作去详细的了解。
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