三極管基礎(chǔ)知識(shí)及檢測(cè)方法
一、晶體管基礎(chǔ)
雙極結(jié)型三極管相當(dāng)于兩個(gè)背靠背的二極管 PN 結(jié)。正向偏置的 EB 結(jié)有空穴從發(fā)射極注入基區(qū),其中大部分空穴能夠到達(dá)集電結(jié)的邊界,并在反向偏置的 CB 結(jié)勢(shì)壘電場(chǎng)的作用下到達(dá)集電區(qū),形成集電極電流 IC 。在共發(fā)射極晶體管電路中 , 發(fā)射結(jié)在基極電路中正向偏置 , 其電壓降很小。絕大部分 的集電極和發(fā)射極之間的外加偏壓都加在反向偏置的集電結(jié)上。由于 VBE 很小,所以基極電流約為 IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。
如果晶體管的共發(fā)射極電流放大系數(shù)β = IC / IB =100, 集電極電流 IC= β*IB=10mA。在500Ω的集電極負(fù)載電阻上有電壓降VRC=10mA*500Ω=5V,而晶體管集電極和發(fā)射極之間的壓降為VCE=5V,如果在基極偏置電路中疊加一個(gè)交變的小電流ib,在集電極電路中將出現(xiàn)一個(gè)相應(yīng)的交變電流ic,有c/ib=β,實(shí)現(xiàn)了雙極晶體管的電流放大作用。
金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)三極管的基本工作原理是靠半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)效應(yīng),在半導(dǎo)體中感生出導(dǎo)電溝道來(lái)進(jìn)行工作的。當(dāng)柵 G 電壓 VG 增大時(shí), p 型半導(dǎo)體表面的多數(shù)載流子棗空穴逐漸減少、耗盡,而電子逐漸積累到反型。當(dāng)表面達(dá)到反型時(shí),電子積累層將在 n+ 源區(qū) S 和 n+ 漏區(qū) D 之間形成導(dǎo)電溝道。當(dāng) VDS ≠ 0 時(shí),源漏電極之間有較大的電流 IDS 流過(guò)。使半導(dǎo)體表面達(dá)到強(qiáng)反型時(shí)所需加的柵源電壓稱為閾值電壓 VT 。當(dāng) VGS>VT 并取不同數(shù)值時(shí),反型層的導(dǎo)電能力將改變,在相同的 VDS 下也將產(chǎn)生不同的 IDS , 實(shí)現(xiàn)柵源電壓 VGS 對(duì)源漏電流 IDS 的控制。
二、晶體管的命名方法
晶體管:最常用的有三極管和二極管兩種。三極管以符號(hào)BG(舊)或(T)表示,二極管以D表示。按制作材料分,晶體管可分為鍺管和硅管兩種。
按極性分,三極管有PNP和NPN兩種,而二極管有P型和N型之分。多數(shù)國(guó)產(chǎn)管用xxx表示,其中每一位都有特定含義:如 3 A X 31,第一位3代表三極管,2代表二極管。第二位代表材料和極性。A代表PNP型鍺材料;B代表NPN型鍺材料;C為PNP型硅材料;D為NPN型硅材料。第三位表示用途,其中X代表低頻小功率管;D代表低頻大功率管;G代表高頻小功率管;A代表高頻大功率管。最后面的數(shù)字是產(chǎn)品的序號(hào),序號(hào)不同,各種指標(biāo)略有差異。注意,二極管同三極管第二位意義基本相同,而第三位則含義不同。對(duì)于二極管來(lái)說(shuō),第三位的P代表檢波管;W代表穩(wěn)壓管;Z代表整流管。上面舉的例子,具體來(lái)說(shuō)就是PNP型鍺材料低頻小功率管。對(duì)于進(jìn)口的三極管來(lái)說(shuō),就各有不同,要在實(shí)際使用過(guò)程中注意積累資料。
常用的進(jìn)口管有韓國(guó)的90xx、80xx系列,歐洲的2Sx系列,在該系列中,第三位含義同國(guó)產(chǎn)管的第三位基本相同。