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双极型晶体管
阅读:22469时间:2011-02-26 11:40:36

    双极型晶体管(BJT)是由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管,是一种电流控制器件,电子和空穴同时参与导电,一般有三个引脚(即三个引出脚)。它起源于1948年发明的点接触晶体三极管,50年代初发展成结型三极管即现在所称的双极型晶体管。

分类

  晶体管按结构可分为:NPN型管和PNP型管;按材料分有锗半导体三极管和硅半导体三极管;按工作性质亦分为高、低频晶体三极管;大功率、中功率和小功率晶体三极管;用作信号放大用的三极管和用做开关的三极管

结构

  BJT由三个半导体区域组成:发射区、基区和集电区。
  基区(P):很薄,空穴浓度较小——引出基极b。
  发射区(N):与基区的接触面较小——引出发射极e。
  集电区(N):与基区的接触面较大——引出集电极c。

双极型晶体管结构示意图

 

 

    

特性

双极型晶体管输出特性可分为三个区 :
  ★截止区:发射结和集电结均为反向偏置。此时,晶体管失去放大能力。如果把三极管当作一个开关,这个状态相当于断开状态。
  ★放大区:发射结正偏,集电结反偏。
  ★饱和区:发射结和集电结均为正向偏置。在饱和区IC不受IB的控制,管子失去放大作用。如果把三极管当作一个开关,这时开关处于闭合状态。
 
放大区的特点是:
  ◆IC受IB的控制,与UCE的大小几乎无关。因此三极管是一个受电流IB控制的电流源。
  ◆在放大区电流电压关系为:UE=EC-ICRC, IC=βIB
  ◆特性曲线平坦部分之间的间隔大小,反映基极电流IB对集电极电流IC控制能力的大小,间隔越大表示管子电流放大系数b越大。
  ◆伏安特性的那条线为IB=0,表示基极开路,IC很小,此时的IC就是穿透电流ICEO。
  ◆在放大区管子可等效为一个可变直流电阻。
 

工作模式

                 BJT工作模式   

模式

EBJ

CBJ

截止

反偏

反偏

放大

正偏

反偏

反向放大

反偏

正偏

饱和

正偏

正偏

特点及应用

  双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高,已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、家用电器等领域,起放大、振荡、开关等作用。特别在超高频应用中,如无线系统中的射频电路(RF)。

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