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干货 | 图说三极管,教你真正学懂三极管
三极管的发明
三极管核心结构
三极管的制造流程图
工艺结构特点
发射区高掺杂:为了便于发射结发射电子,发射区半导体掺浓度高于基区的掺杂浓度,且发射结的面积较小。 基区尺度很薄:3~30μm,掺杂浓度低。 集电结面积大:集电区与发射区为同一性质的掺杂半导体,但集电区的掺杂浓度要低,面积要大,便于收集电子。
三极管电路符号
三极管基本电路
IE = IB + IC IC = β * IB 如果 IB = 0, 那么 IE = IC = 0
三极管特性曲线
当IB=0时,IC→0,称为三极管处于截止状态,相当于开关断开。 当IB>0时,IB轻微的变化,会在IC上以几十甚至百多倍放大表现出来。 当IB很大时,IC变得很大,不能继续随IB的增大而增大,三极管失去放大功能,表现为开关导通。
三极管核心功能
首先β由三极管的材料和工艺结构决定,如硅三极管β值常用范围为:30~200,锗三极管β值常用范围为:30~100,β值越大,漏电流越大,β值过大的三极管性能不稳定。 其次β会受信号频率和电流大小影响: 信号频率在某一范围内,β值接近一常数,当频率越过某一数值后,β值会明显减少。 β值随集电极电流IC的变化而变化,IC为mA级别时β值较小。一般地,小功率管的放大倍数比大功率管的大。
三极管主要性能参数
温度对三极管性能的影响
三极管的分类
三极管命名标识
三极管封装及管脚排列方式
规律一:对中大功率三极管,集电极明显较粗大甚至以大面积金属电极相连,多处于基极和发射极之间 规律二:对贴片三极管,面向标识时,左为基极,右为发射极,集电极在另一边
三极管的选用原则
集极电流IC:IC < 2 / 3 * ICM,ICM 集极最大允许电流,当 IC>ICM时,三极管β值减小,失去放大功能。 集极功率PW:PW < 2 / 3 * PCM,PCM集极最大允许功率,当PW > PCM 三极管将烧坏。 集-射反向电压UCE:UCE < 2 / 3 * UBVCEO,UBVCEO基极开路时,集-射反向击穿电压,集/射极间电压UCE>UBVCEO时,三极管产生很大的集电极电流击穿,造成永久性损坏。 工作频率ƒ:ƒ = 15% * ƒT,ƒT — 特征频率,随着工作频率的升高,三极管的放大能力将会下降,对应于β=1 时的频率ƒT叫作三极管的特征频率。 此外,还应考虑体积成本,优先选用贴片式三极管。
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