1.晶体管的作用
晶体管主要分为两大类:双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。双极性晶体管的三个极,分别由N型跟P型组成发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。场效应晶体管的三个极,分别是源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。电路中,晶体管常用在放电电路、开关电路和逻辑电路中。
2.晶体管的构造
晶极管全称为晶体三极管或半导体三极管,其是由两个反向连接的PN结面并引出三个引脚构成的一种三端器件,可以根据PN结连接的关系,分为NPN和PNP两种,如图2-26所示。三极管有三个工作区,分别为饱和、放大和截止工作区,在放大区集电极电流和基极电流成比例关系,这是三极管放大作用的根源。
图2-26 晶极管结构及符号
3.插装晶体管的分类和识别
晶体管根据结构和工作原理可分为三极管、场效应管、可控硅;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;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;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;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。
(1)可控硅
可控硅的外观如图2-27所示。
1)可控硅,是可控硅整流元件的简称,是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件,亦称为晶闸管。
2)它和二极管一样是一种单方向导电的器件,关键是多了一个控制极G,这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。
3)具有体积小、结构相对简单、功能强等特点,是比较常用的半导体器件之一。
4)该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中,多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。
(2)普通三极管
普通三极管的外观如图2-28所示。
图2-27 可控硅
图2-28 普通三极管
1)普通三极管的封装形式主要有金属、陶瓷和塑料形式。
2)普通三极管的封装为TO×××,×××表示三极管的外形。
3)普通三极管装配方式有通孔插装(通孔式)、表面安装(贴片式)和直接安装。
4)普通三极管引脚形状有长引线直插、短引线或无引线贴装等。
5)常用三极管的封装形式有TO-92、TO-126、TO-3、TO-220TO等。
(3)光敏三极管(www.xing528.com)
光敏三极管的外观如图2-29所示。
1)光敏三极管和普通三极管相似,也有电流放大作用,只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,同时也受光辐射的控制。
2)光敏三极管又称光电三极管,它是一种光电转换器件,其基本原理是光照到PN结上时,吸收光能并转变为电能。当光敏三极管加上反向电压时,管子中的反向电流随着光照强度的改变而改变,光照强度越大,反向电流越大,大多数都工作在这种状态。
(4)场效应管
场效应管的外观如图2-30所示。
图2-29 光敏三极管
图2-30 场效应管
1)场效应晶体管(Field Effect Transistor,FET)简称场效应管。主要有两种类型结型(Junction FET-JFET)和金属-氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide Semiconductor-FET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
2)场效应管属于电压控制型半导体器件。
3)场效应管具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
4.晶体管的参数
晶体管主要参数有直流电流放大系数、交流电流放大系数、耗散功率、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流。
(1)直流电流放大系数
直流电流放大系数也称静态电流放大系数或直流放大倍数,是指在静态无变化信号输入时,晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值,一般用hFE或β表示。
(2)交流电流放大系数
交流电流放大系数也称动态电流放大系数或交流放大倍数,是指在交流状态下,晶体管集电极电流变化量ΔIC与基极电流变化量ΔIB的比值,一般用hfe或β表示。
(3)耗散功率
耗散功率也称集电极最大允许耗散功率PCM,是指晶体管参数变化不超过规定允许值时的最大集电极耗散功率。
(4)集电极最大电流ICM
集电极最大电流是指晶体管集电极所允许通过的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超过ICM时,晶体管的β值等参数将发生明显变化,影响其正常工作,甚至还会损坏。
(5)最大反向电压
最大反向电压是指晶体管在工作时所允许施加的最高工作电压。它包括集电极-发射极反向击穿电压、集电极-基极反向击穿电压和发射极-基极反向击穿电压。
(6)反向电流
晶体管的反向电流包括其集电极-基极之间的反向电流ICBO和集电极-发射极之间的反向击穿电流ICEO。
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