三極管分類(lèi)
三極管,全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào),也用作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。三極管是半導(dǎo)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。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié),兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū),排列方式有PNP和NPN兩種。
三極管 [1](也稱晶體管)在中文含義里面只是對(duì)三個(gè)引腳的放大器件的統(tǒng)稱,我們常說(shuō)的三極管,可能是幾種器件??梢钥吹?,雖然都叫三極管,其實(shí)在英文里面的說(shuō)法是千差萬(wàn)別的,三極管這個(gè)詞匯其實(shí)也是中文特有的一個(gè)象形意義上的的詞匯。
雙極型晶體管(三極管) [4]“Triode”(電子三極管)這個(gè)是英漢詞典里面 “三極管” 的唯一英文翻譯,與電子三極管初次出現(xiàn)有關(guān),是真正意義上的三極管這個(gè)詞最初所指的物品。其余的在中文里稱作三極管的器件,實(shí)際翻譯時(shí)不可以翻譯成Triode。
在日常生活中有許多的材料會(huì)被用到我們的生活中,比如在電路電流的運(yùn)輸以及連接中就經(jīng)常會(huì)用到三極管。三極管是一種用于控制電流的半導(dǎo)體,它的主要作用是可以放大信號(hào),將原本微弱的信號(hào)放大成比較大幅度的電流信號(hào),偶爾也會(huì)被用來(lái)作為沒(méi)有觸電的開(kāi)關(guān)使用在電路中。
三極管可以從七個(gè)方面判斷它的所屬類(lèi)型,分別是:1、材質(zhì),2、結(jié)構(gòu),3、功能,4、功率,5、工作頻率,6、結(jié)構(gòu)工藝,7、安裝方式。
1、按照材質(zhì)分類(lèi),三極管一般被分為硅材質(zhì)制作的硅管,以及鍺材質(zhì)的鍺管。
2、結(jié)構(gòu),三極管有許多的結(jié)構(gòu),按照結(jié)構(gòu)形態(tài)可以分為NPN以及PNP 的兩種三極管。
3、功能,按照功能去區(qū)分一般是分為用作開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)管、改變功率的功率管、可做光敏作業(yè)的光敏管等。
4、功率,按照功率分小,中,大三個(gè)功率的三極管。
5、工作頻率,按照工作頻率去區(qū)分,三極管分為低中高三個(gè)檔次的頻率。
6、結(jié)構(gòu)工藝,根據(jù)三極管常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)工藝,一般分為合金管以及平面管等。
7、安裝方式,一般分為插件三極管和貼片三極管。
三極管的分類(lèi)
一、按結(jié)構(gòu)分:PNP型、NPN型
二、按材料分:硅材料 (PNP或NPN三極管)、鍺材料 (PNP或 NPN三極管)
三、按頻率分:高頻管 、低頻管
四、按功率分 :大功率管(大于1W)、中功率管(0.5—1W)、 小功率管(小于0.5W)
三極管的四種工作狀態(tài)
總結(jié)口訣:發(fā)集電壓,正正飽和,反反截止,正反放大,反正倒置;正正反反,正反反正,大大小小,對(duì)角變換。
三極管的口訣解讀
對(duì)于PN結(jié)而言:P到N是正偏,N到P是反偏
發(fā)集電壓,正正飽和
對(duì)于NPN型,有Ub>Ue,Ub>Uc。
對(duì)于PNP型,有Ub
反反截止
對(duì)于NPN型,有Ub
正反放大
對(duì)于NPN型,有Uc > Ub>Ue。
對(duì)于PNP型,有Uc < Ub < Ue 。
反正倒置
對(duì)于NPN型,有Uc < Ub< Ue 。
對(duì)于PNP型, 有Uc> Ub>Ue。
三極管的等效電路圖
NPN型三極管電路分析
以NPN型三極管在放大電路時(shí)為例:
Ic/Ib=Nc/Nb=β,Ic= βIb。
Ie=Ib+Ic=Ib+ βIb=(1+ β)Ib
Uce=Ucc-IcRc
Ic= β Ib,Ube=Ubb-IbRb,Uce=Ucc-Rc βIb
Uc>Ub> Ue(注:硅管0.7伏,鍺管0.2伏)
放大時(shí)滿足:外部:發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。內(nèi)部:發(fā)射區(qū)高摻雜,基區(qū)簿而面積大。
三極管是一種由三個(gè)極構(gòu)成的半導(dǎo)體器件,它能將外界電路中的小電流轉(zhuǎn)換為大電流,具有信號(hào)放大,穩(wěn)定電壓、阻斷直流和開(kāi)關(guān)功能,是電子設(shè)備中應(yīng)用最多的器件之一。
一、三極管的分類(lèi)
1. 晶體管
晶體管又稱有源器件,它是由晶體硅或其它材料制成的三極器件,可以分為三種:發(fā)射管、金屬柵封口管和結(jié)構(gòu)型管。
(1)發(fā)射管:發(fā)射管也叫晶體管,它由一個(gè)柵極,一個(gè)發(fā)射極和一個(gè)收集極組成,可用于信號(hào)放大或開(kāi)關(guān)電路,是運(yùn)算放大器、放大器、變壓器、電源、微機(jī)控制系統(tǒng)等的重要元件。
(2)金屬柵封口管:金屬柵封口管是金屬封口的三極晶體管,其結(jié)構(gòu)比普通的發(fā)射管更緊湊,可用于阻斷大電流,高可靠性,較大的可靠性和耐受較高的電壓。
(3)結(jié)構(gòu)型管:結(jié)構(gòu)型管是一種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的三極管,它通常有三個(gè)結(jié)構(gòu)極:柵極,發(fā)射極和收集極,用于截止高壓直流電流而且抑制閃爍,還可用于脈沖電路、齊次器等,同時(shí)也更好地抑制熱效應(yīng),可用于高壓微機(jī)控制系統(tǒng)。
2. 平面管
平面管是由平面上的多個(gè)晶格組成的三極管,它不同于晶體管,它可用于放大電流和控制電壓,在放大電流中,由于具有良好的動(dòng)態(tài)特性,因此適合頻率髙、電源穩(wěn)定和信號(hào)放大。在控制電壓方面,由于它的較強(qiáng)阻斷能力,可以使電路中電壓較為穩(wěn)定。
二、三極管的工作原理
三極管的工作原理很簡(jiǎn)單,它包括三個(gè)結(jié)構(gòu)極,其中包含兩個(gè)極性:柵極和發(fā)射極,一個(gè)為中性體,即收集極,當(dāng)柵極正極導(dǎo)電時(shí),柵正電壓會(huì)使發(fā)射極正極獲得電荷,當(dāng)足夠的電荷匯聚于發(fā)射極,柵極變得負(fù)極,隨之而來(lái)有收集極爾正極獲得電荷,從而形成電流,最終形成電流交換。
三、三極管的主要用途
1. 信號(hào)放大
三極管常用于放大小的信號(hào),放大的效率高于其它器件??捎糜诜糯笠纛l信號(hào),例如放大器和音響;也可用于放大小型信號(hào),比如電源控制器、檢測(cè)器、溫度控制器等;還可用于電路中的脈沖發(fā)生器和放大器。
2. 穩(wěn)定電壓
三極管可用于穩(wěn)定電路中的電壓,具有高可靠性,并且可以監(jiān)測(cè)大電流、大脈沖和電壓變化,對(duì)電壓進(jìn)行準(zhǔn)確的穩(wěn)定控制。它可以將大電流轉(zhuǎn)換為一小電流,也可以根據(jù)所需要的穩(wěn)定頻率,調(diào)整穩(wěn)定電壓,使電壓處于理想狀態(tài)。
3. 阻斷直流
三極管可以阻斷直流電流,它能有效抑制材料兩端持續(xù)通過(guò)的電流,從而阻斷電壓的變化,確保電路的正確運(yùn)行,同時(shí)也可以有效抑制其他用電器的輻射,防止干擾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外,三極管也是穩(wěn)壓、穩(wěn)流、緩沖、變頻以及電源開(kāi)關(guān)等功能單元的核心元件,是電子信號(hào)處理中重要的電子元件。