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二极管三极管电路原理和理解

一,二极管

1.二极管的基本知识

PN 结:指半导体单晶的一部分P P 型区,其余为N N 型区。 P P 区是空穴,N N 区是电子的P P 、N N 根据质量作用定律,由于浓度差的原理,区地区的平衡多子和平衡少子混合浓度差异较大。( N->P为正)

载流子在电场作用下漂移,其方向与扩散方向相反,直到 PN结电流为零,达到平衡状态。 PN 结两端外加不同方向的电压,就可以破坏原来的平衡,而呈现单向导电特性(非线性非时变电阻)。半导体二极管是由 PN 由上引线和管壳组成, PN 二极管是最基本的半导体器件。

二、二极管的应用

(1)限幅电路:利用二极管单向导电性和导通后两端电压基本不变的特点组成,将信号限定在某一范围变化,分为单限幅和双限幅电路。多用于信号处理电路中。 (2)夹位电路:将输出电压夹在一定值上。 (3)开关电路:数字电路中广泛使用二极管单向导电性连接断开电路。 (4)整流电路:交流信号采用二极管单向导电,广泛应用于直流稳压电源。 (5)低压稳压电路:利用二极管导通后两端电压基本不变的特点,采用几根二极管串联获得3V以下输出电压 (6)续流:防止电感产生高反电动势,损坏设备或部件。 三、二极管的主要参数

4,PN结的击穿

(1)雪崩击穿: 在电场的作用下,载流子能量增加,势垒区的载流电子会发生碰撞电离,刺激自由电子的形成- - 空穴对。新产生的载流子通过碰撞产生自由电子- - 空穴对,这是倍增效应。反向电压增加以满足以下条件:

(2)齐纳击穿: 在高反向电压下,由于电子的波动性,可以有一定的机会通过高于电子动能的势垒区,形成较大的反向电流。齐纳击穿所需的电场强度非常大!只有杂质浓度特别高 PN (杂质大,电荷密度大) 二极管的一般掺杂浓度没有那么高,它们的电击穿都是雪崩击穿。

(3)热击穿: 以上两种都是 “ 电击穿 ” ,它们的特点是非破坏性和可逆性,而热击穿是破坏性和不可逆的。一般发生在电击穿和反向电流较大的情况下;或发生在正向时,因为正向电流不仅大,而且是正温系数。

二,三极管

1.基本知识:晶体三极管称为双极结晶管( Bipolar Junction Transistor )BJT 。它的基本功能是放大电流。

2.晶体管的四种工作状态:发射结正偏和集电结反偏 — 放大区;发射结和集电结均正偏称为饱和区;发射结和集电结均反偏称为截止区; — 反向放大区。晶体管在数字电路中主要工作在饱和区和截止区,起开关作用。

三、晶体管的参数

A,电流放大系数:

B,极间反向电流

(1 )集- - 基反向饱和电流I CBO 集电极反偏时代表发射极开路和集电极电流。在一定温度下,I I CBO 是常量。随着温度的升高 ICBO 这是三极管工作不稳定的主要因素。硅管在相同的环境温度下工作 ICBO 比锗管的 ICBO 小得多。

(2 )穿透电流I I O CEO —— 极间反向电流越小越好,晶体管质量越高。

C,频率参数 — 反映三极管电流放大能力与工作频率的关系 三极管的频率应用范围表示参数。

D,极限参数

E,交流参数

三、晶体管的场效应

1.定义:场效晶体管( Field Effect Transistor)这是一种电压控制多子导电器件,又称单极晶体管。 2.场效应晶体管可分为三类:

晶体管结型栅场效应( JFET )、肖特基格栅场效应晶体管( MESFET) 、晶体管的绝缘栅场效应( IGFET)

(1)JFET 以低混合半导体为导电沟,在半导体的一侧或两侧制作 PN 结,加上向电压。 PN 结势垒区主要扩展到低掺杂沟区,因此可以反偏 PN 根据反向电压的变化来控制导电沟的穿戴面积,从而控制沟的导电能力。 (2)MESFET 各 JFET 原理是一样的。这两种。 FET 不同之处在于, JFET 是利用 PN 作为控制栅

(3)而 MESFET 使用金属- - 以半导体结为控制栅。 这是三种场效应晶体管,无论是分立元件还是集成电路 IGFET占主导地位。

3.晶体管的绝缘栅场效应(IGFET)

IGFET 工作原理是利用电场控制半导体的表面状态,从而控制道路 沟的导电性。根据沟的导电类型,每种类型 FET 又可分为N N沟道器件和P P 沟道器件。 JFET 和 IGFET 通常由硅材料制成, MESFET 一般由砷化镓材料制成。当 IGFET 用 SiO2 作为绝缘层,我们使用这种绝缘层 FET 称为 “ 金属- - 氧化物- - 半导体 ” 场效应晶体管,简称 MOSFET 。 N N 沟道 MOSEFT基本结构示意图

MOSFET 工作原理是改变栅源电压 VGS 控制沟道的导电性,从而控制漏极电流 ID 。它是一种电压控制装置。

转移特性反映了栅源电压对泄漏电流的控制能力

4,MOSFET 参数及意义

5,晶体管和FET管的比较

三、了解二极管三极管电路

1.引入稳压二级管的问题: 只要稳压管有2,mA当电流流过时,会产生需求电压。稳压二极管主要由二极管的反向击穿特性制成(二极管内部有一个内电场,即内电场的特性和反向电压,但在制造过程中人为控制内电场的厚度,因此存在稳压),但它是如何形成的?如果我的电流需求很大,比如我用9,所有的二极管都要做限流电阻吗?V/3A电源,那么如何使用这种稳压管呢?

答:稳压管只能作为小负荷电源,比如几个负荷mA ,由于稳压管需要限流电阻,通常将电阻连接到电源进行限流,否则直接电源通过稳压管,会烧坏稳压管, 大电流电源需要设计开关电源。

2.在这个电路中,这个三极管的主要功能是减少0.7V直接使用二极管也可以降低左右电压。~三极管有什么好处?

答:这里三极管的作用是放大电流,负载电流主要通过三极管CE ,从这个小电流控制三极管的B极是一个小电流CE 大电流提供负载,稳压管的作用是稳压,稳压值等于稳压管的电压减去0.7V,你必须弄清楚负载电流来自三极管CE之间流过。

3.这个电路的位置只有0.3V,此时B极电压应该只有0.7V(二极管钳位)Ube导通,UCE导通,这0.3V是由于Uce导通接地后的电压吗?也叫管压降,对吗?

答:这个0.3 V 是三极管 Q2 饱和 后,CE之间的压降

4.在设计延迟电容器时,延迟电容器主要用于过滤电路的浪涌电流,也称为(峰值)。这个峰值电容器的时间限制是什么?以上是关于你的视频的:T1\T2\T3代表三个步骤:(1)T1时为:0 (2)T二是充电过程 (3)T3.充电完成后,当电源不再供电时,当电容器放电到负载时,电源的时间是什么?

答:单个RC 电路充电时间常数为 t 等于 RC ,在这个电路里,R值不好计算,但你可以大概用R2乘以 C4 计算,精确设置C 示波器需要测试容值C4充电上升时间, 所以你的尖峰电压宽度比这个上升边缘要小。

5、对于三极管的一个问题:三极管从内部流向来讲,Ic=放大倍数*Ib,那么Ie=Ic Ib,所以在放大区,主要是因为Ic电流放大,所以电流是Ic但在视频开关电路中,当Ib有一个0.7V当电压流入时,Ube导通,Uce也导通(电流是Ic流入Ie)

你觉得这两个问题怎么样?为什么同样的三极管被放大?Ic饱和导通是由放大引起的Ic流向Ie

答:无论三极管是放大还是饱和,这个问题只是纠结于一个精度问题。IE都是等于IB加上IC,粗略计算就是忽略IB

6、使用PNP使用三极管时,三极管被钳位为0.7V三极管BE必须与地面形成回路,对吗?

解释:当开关按下时,三极管BE导B极电压为 12V-0.7V 三极管的EB 总是0.7V 所以B极总是12减去0.7V , 若开关断开,则三极管BE没有电流,所以,三极管的B极接上拉电阻R11 到电源12V, 所以就是12V ,因为没有电流,R11上没有压降。

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