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晶体管

  晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电极,所以又称为半导体三极管晶体三极管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶体管

晶体管的结构原理和符号

  晶体管由两个PN结构成,PN结是由两种不同导电类型半导体材料组成,即P型材料(POSITIVE,导电载流子为空穴)和N型材料(NEGATIVE,导电载流子为电子) 。三极管按极性分NPN和PNP型:

晶体管的封装形式

晶体管的分类

  按功能和用途分类

  晶体管按功能和用途可分为低噪声放大晶体管、中高频放大晶体管、低频放大晶体管开关晶体管达林顿晶体管、高反压晶体管、带阻晶体管、带阻尼晶体管、微波晶体管光敏晶体管和磁敏晶体管等多种类型。

  按半导体材料和极性分类

  按晶体管使用的半导体材料可分为硅材料晶体管和锗材料晶体管。按晶体管的极性可分为锗NPN型晶体管、锗PNP晶体管、硅NPN型晶体管和硅PNP型晶体管

  按结构及制造工艺分类

  晶体管按其结构及制造工艺可分为扩散型晶体管、合金型晶体管和平面型晶体管

  按电流容量分类

  晶体管按电流容量可分为小功率晶体管、中功率晶体管和大功率晶体管

  按工作频率分类

  晶体管按工作频率可分为低频晶体管、高频晶体管和超高频晶体管等。

  按封装结构分类

  晶体管按封装结构可分为金属封装(简称金封)晶体管、塑料封装(简称塑封)晶体管、玻璃壳封装(简称玻封)晶体管、表面封装(片状)晶体管和陶瓷封装晶体管等。其封装外形多种多样。

晶体管的电参数介绍

  PC 指集电极最大允许耗散功率,使用时不能超过此功率,

  IC 指集电极允许最大直流电流

  IB 指基极允许最大直流电流

  Tj  结温度,指PN结温度

  VCEO(集电极—发射极击穿电压)基极开路,C、E之间的反向击穿电压。

  VCBO(集电极—基极击穿电压)发射极开路,C、B之间的反向击穿电压。

  VEBO(发射极—基极击穿电压)集电极开路,E、B之间的反向击穿电压。

  HFE(共发射极正向电流传输比):在共发射极电路中,输出电压保持不变时,直流输出电流与直流输入电流之比。

  ICBO(集电极—基极截止电流):当发射极开路时,在规定的集电极—基极电压下,流过集电极—基极结的反向电流。

  IEBO(发射极—基极截止电流):当集电极开路时,在规定的发射极—基极电压下,流过发射极—基极结的反向电流。

  VCE(SAT)(集电极—发射极饱和压降):晶体管工作于饱和区时,在规定的基极电流和集电极电流下,集电极端子与发射极端子之间的电压

  VBE(SAT)(基极—发射极饱和压降):晶体管工作于饱和区时,在规定的基极电流和集电极电流下,基极端子与发射极端子之间的电压

  VBE(基极—发射极电压):在规定的VCE、IC的条件下,晶体管的基极—发射极正向电压。

  fT(特征频率):共发射极小信号正向电流传输比的模数下降到1时的频率

  Cob(共基极输出电容):在共基极电路中,输入交流开路时的输出电容

晶体管损坏的预防

  晶体管损坏原因

  (1)电路中的电压、电流、输出功率 过载引起损坏在晶体管电路中主要与集电极-发射极间的电压VCC、集电极-基极VCB与晶体管固有的特性参数(如VCBO、VCEO、ICBO、ICEO、PCM)及工作条件有关。如果电路中晶体管的集电极VCEO电压超过了最大值,就会造成晶体管的损坏。

  (2)热损坏 在晶体管手册中一般所指的最大电压,通常是常温(25℃)下的值。因此,在环境温度较高或在最高结温下使用时,晶体管工作的实际最大电压将小于常温时的值,此时晶体管的ICBO和IEBO也会增加,造成结温上升,而结温升高又会使ICBO和IEBO更进一步增大而形成雪崩现象,结果热击穿而损坏。

  (3)二次击穿引起的损坏 在晶体管电路中,当集电极电压升高时首先会出现一次击穿,使IC急剧增加。当其电压增加到某一临界值后压降会突然降低,形成很大的过电流,造成二次击穿而损坏。

  (4)外界环境变化引起的损坏 外界环境变化是指机械振动、外力冲击、潮湿、化学物品的侵蚀等外界因素造成的损坏。

晶体管的使用技巧

  用于开关线路,则偏向选用电流比较大,饱和压降小的管,对管的耐压要求可适当放宽。因为耐压和电流是一对互相矛盾的参数,要两全其美的话必然增加成本。为了能进入饱和状态,避免出现关不断的情况,除了选好管之外,对线路偏置很重要。通常在IC保持不变情况下增大IB的电流,或IB保持不变情况下减小IC电流。

  用于高压电路,主要考虑漏电流要小,热稳定性要好,避免击穿电压有软特性、蠕变情况。最好能加保护电路。

  用于普通放大,主要考虑HFE输出的线性要好,工作区宽,静态工作点最好选择HFE的测试条件,即HFE分档的测试条件。

  用于高频线路,主要考虑是fT参数,而且要跟线路板相匹配,PCB板上的电容电感都回影响其使用。

  用于功率放大,主要考虑其功率的承受范围,管装上后管体发热情况怎样,周围环境温度如何,散热通风是否良好。PCM=TJM-TA/RT

  PC(T)=PCM(TJM-T/TJM-TA)

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