晶體管原理與設(shè)計(jì)

晶體管，（transistor），是一種固體半導(dǎo)體器件，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關(guān)，基于輸入的電壓，控制流出的電流，因此晶體管可做為電流的開關(guān)，和一般機(jī)械開關(guān)（如Relay、switch）不同處在于晶體管是利用電訊號(hào)來控制，而且開關(guān)速度可以非常之快，在實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。嚴(yán)格意義上講，晶體管泛指一切以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的單一元件，包括各種半導(dǎo)體材料制成的二極管、三極管、場效應(yīng)管、可控硅等。晶體管有時(shí)多指晶體三極管。

晶體管全稱雙極型三極管(Bipolar junction transistor，BJT)又稱晶體三極管，簡稱三極管，是一種固體半導(dǎo)體器件，可用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等。晶體管作為一種可變開關(guān)．基于輸入的電壓，控制流出的電流，因此晶體管可用作電流的開關(guān)。和一般機(jī)械開關(guān)(如Relay、switch)不同的是：晶體管是利用電訊號(hào)來控制，而且開關(guān)速度非?？?，在實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100吉赫茲以上。

晶體管按其結(jié)構(gòu)分為NPN型和PNP型兩類。晶體管結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖所示。它們都有三個(gè)區(qū)：集電區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)；從這三個(gè)區(qū)引出的電極分別稱為集電極c(Collector)、基極b(Base)和發(fā)射極e(Emitter)。兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)J，基區(qū)與集電區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)J。

兩種管子的電路符號(hào)的發(fā)射極箭頭方向不同，箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)發(fā)射極電流的實(shí)際方向。

應(yīng)當(dāng)指出，晶體管絕不是兩個(gè)PN結(jié)的簡單連接。它采用了以下制造工藝：基區(qū)很薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)的面積大等。這些都是為了保證晶體管具有較好的電流放大作用。

由于晶體管在結(jié)構(gòu)上有這些特點(diǎn)，所以不能用兩個(gè)二極管背向連接來說明晶體管的作用，在使用時(shí)發(fā)射極和集電極一般不能互換。

晶體管種類很多。除上述的按結(jié)構(gòu)分為NPN型和PNP型外，按工作頻率可分為低頻管和高頻管；按功率大小可分為小功率管、中功率管和大功率管；按所用

半導(dǎo)體材料

分為硅管和鍺管；按用途分為放大管和開關(guān)管等。晶體管命名方法參閱附錄B表B一-1。例如3AX31B為鍺材料PNP型低頻小功率晶體管，序號(hào)為31，規(guī)格號(hào)為B。3DG6C為硅材料NPN型高頻小功率管，序號(hào)為6，規(guī)格號(hào)為C。3DA2A為硅材料高頻大功率晶體管，序號(hào)為2，規(guī)格號(hào)為A。

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