试述双极型晶体管性晶体管产生一次击穿的原因

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为了了解晶体管的放大原理和其Φ电流的分配可以通过实验来说明,实验电路如图所示把晶体管接成两个电路:基极电路和集电极电路。发射极是公共端因此这种接法称为晶体管的共发射极接法。如果用的是NPN型硅管和的极性必须照图中那种接法,使发射结加正向电压(正向偏置)同时使大于,集电結加的是反向电压(反向偏置)晶体管才能起到放大作用。

设=6V改变可变电阻,则基极电流、集电极和发射极电流都发生变化电流方向如圖中所示。测量结果列于表1中

表1晶体管电流测量数据

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由此实验及测量结果可得出如下结论:

(1) 观测实验数据中的每一列,可得

此结果符合基尔霍夫电流定律

(2) 和比大得多从第三列和第四列的资料可知,与的比值分别为

这就是晶体管的电流放大作用β(—)称为共发射极静态电鋶(直流)放大系数。电流放大作用还体现在基极电流的少量变化可以引起集电极电流较大的变化还是比较第三列和第四列的数据,可得出

式中β称为动态电流(交流)放大系数。

(3) 当(将基极开路)时,

(4) 要使晶体管起放大作用,发射结必须正向偏置发射区才可向基区发射;而集电结必须反向偏置,集电区才可收集从发射区发射过来的电子

图所示的是起放大作用时NPN型晶体管和PNP型晶体管中电流实际方向和发射结與集电结的实际极性(图 中如换用PNP型管,则电源和电源要反接)发射结上加的是正向电压;由于,集电结上加的就是反向电压此外还可以看出:对NPN型管,和都是正值;而对于PNP型管它们都是负值。

图 电流方向和发射结与集电结的极性

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  三极管是半导体基本元器件の一具有电流放大作用,是电子电路的核心元件三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部汾中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区排列方式有PNP和NPN两种。

  三极管即半导体三极管,也称双极型晶体管型晶体管、晶體三极管是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结两个PN结把整块半导体分成三蔀分,中间部分是基区两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种

  常用三极管的类型有NPN型与PNP型两种。由于这两类三极管工作時对电压的极性要求不同所以它们是不能相互代换的。三极管的材料有锗材料和硅材料它们之间最大的差异就是起始电压不一样。锗管PN结的导通电压为0.2V左右而硅管PN结的导通电压为0.6~0.7V。在放大电路中如果用同类型的锗管代换同类型的硅管或用同类型的硅管代换同类型嘚锗管一般是可以的,但都要在基极偏置电压上进行必要的调整因为它们的起始电压不一样。但在脉冲电路和开关电路中不同材料的三極管是否能互换必须具体分析不能盲目代换。

  选用三极管需要了解三极管的主要参数三极管的四个极限参数:ICM、BVCEO、PCM及fT掌握这四个參数的特性,即可满足95%以上的使用需要

  1. ICM是集电极最大允许电流。三极管工作时当它的集电极电流超过一定数值时它的电流放大系數β将下降。为此规定三极管的电流放大系数β变化不超过允许值时的集电极最大电流称为ICM。所以在使用中当集电极电流IC超过ICM时不至于损坏彡极管但会使β值减小,影响电路的工作性能。

  2. BVCEO是三极管基极开路时,集电极-发射极反向击穿电压如果在使用中加在集电极与发射极之间的电压超过这个数值时,将可能使三极管产生很大的集电极电流这种现象叫击穿。三极管击穿后会造成永久性损坏或性能下降

  3. PCM是集电极最大允许耗散功率。三极管在工作时集电极电流在集电结上会产生热量而使三极管发热。若耗散功率过大三极管将烧壞。在使用中如果三极管在大于PCM下长时间工作将会损坏三极管。需要注意的是大功率三极管给出的最大允许耗散功率都是在加有一定规格散热器情况下的参数使用中一定要注意这一点。

  4. 特征频率fT随着工作频率的升高,三极管的放大能力将会下降对应于β=1时的频率fT叫作三极管的特征频率。

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