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晶体管的主要参数与晶体管的开关特效

本站为您提供的晶体管的主要参数与晶体管的开关特效,晶体管全称双极型三极管(Bipolar junction transistor,BJT)又称晶体三极管,简称三极管,是一种固体半导体器件,可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。晶体管作为一种可变开关。

  晶体管全称双极型三极管(Bipolar juncTIon transistor,BJT)又称晶体三极管,简称三极管,是一种固体半导体器材,可用于检波、整流、扩大、开关、稳压、信号调制等。晶体管作为一种可变开关。依据输入的电压,操控流出的电流,因而晶体管可用作电流的开关。和一般机械开关(如Relay、switch)不同的是:晶体管是运用电信号来操控,并且开关速度非常快,在实验室中的切换速度可达100吉赫兹以上。

  晶体管的首要参数与晶体管的开关特效

  晶体管按其结构分为NPN型和PNP型两类。晶体管结构与符号如图所示。它们都有三个区:集电区、基区、发射区;从这三个区引出的电极别离称为集电极c(Collector)、基极b(Base)和发射极e(Emitter)。两个PN结:发射区与基区之间的PN结称为发射结Je,基区与集电区之间的PN结称为集电结Je。

  两种管子的电路符号的发射极箭头方向不同,箭头方向表明发射结正偏时发射极电流的实践方向。

  晶体管的首要参数与晶体管的开关特效

  应当指出,晶体管绝不是两个PN结的简略衔接。它采用了以下制作工艺:基区很薄且掺杂浓度低,发射区掺杂浓度高,集电结面积比发射结的面积大等。这些都是为了确保晶体管具有较好的电流扩大效果。

  因为晶体管在结构上有这些特色,所以不能用两个二极管背向衔接来阐明晶体管的效果,在运用时发射极和集电极一般不能交换。

  晶体管的首要参数:

  晶体管的首要参数有电流扩大系数、耗散功率、频率特性、集电极最大电流、最大反向电压、反向电流等。

  电流扩大系数

  电流扩大系数也称电流扩大倍数,用来表明晶体管扩大才能。依据晶体管作业状况的不同,电流扩大系数又分为直流电流扩大系数和沟通电流扩大系数。

  1、直流电流扩大系数 直流电流扩大系数也称静态电流扩大系数或直流扩大倍数,是指在静态无改变信号输入时,晶体管集电极电流IC与基极电流IB的比值,一般用hFE或β表明。

  2、沟通电流扩大系数 沟通电流扩大系数也称动态电流扩大系数或沟通扩大倍数,是指在沟通状况下,晶体管集电极电流改变量△IC与基极电流改变量△IB的比值,一般用hfe或β表明。

  hFE或β既有区别又关系密切,两个参数值在低频时较挨近,在高频时有一些差异。

  耗散功率

  耗散功率也称集电极最大答应耗散功率PCM,是指晶体管参数改变不超越规则答应值时的最大集电极耗散功率。

  耗散功率与晶体管的最高答应结温文集电极最大电流有密切关系。晶体管在运用时,其实践功耗不答应超越PCM值,否则会形成晶体管因过载而损坏。

  一般将耗散功率PCM小于1W的晶体管称为小功率晶体管,PCM等于或大于1W、小于5W的晶体管被称为中功率晶体管,将PCM等于或大于5W的晶体管称为大功率晶体管。

  晶体管的首要参数与晶体管的开关特效

  频率特性

  晶体管的电流扩大系数与作业频率有关。若晶体管超越了其作业频率规模,则会呈现扩大才能削弱乃至失掉扩大效果。

  晶体管的频率特性参数首要包含特征频率fT和最高振动频率fM等。

  1、特征频率fT 晶体管的作业频率超越截止频率fβ或fα时,其电流扩大系数β值将跟着频率的升高而下降。特征频率是指β值降为1时晶体管的作业频率。

  一般将特征频率fT小于或等于3MHZ的晶体管称为低频管,将fT大于或等于30MHZ的晶体管称为高频管,将fT大于3MHZ、小于30MHZ的晶体管称为中频管。

  2、最高振动频率fM 最高振动频率是指晶体管的功率增益降为1时所对应的频率。

  一般,高频晶体管的最高振动频率低于共基极截止频率fα,而特征频率fT则高于共基极截止频率fα、低于共集电极截止频率fβ。

  集电极最大电流ICM

  集电极最大电流是指晶体管集电极所答应经过的最大电流。当晶体管的集电极电流IC超越ICM时,晶体管的β值等参数将发作明显改变,影响其正常作业,乃至还会损坏。

  最大反向电压

  最大反向电压是指晶体管在作业时所答应施加的最高作业电压。它包含集电极—发射极反向击穿电压、集电极—基极反向击穿电压和发射极—基极反向击穿电压。

  1、集电极——集电极反向击穿电压 该电压是指当晶体管基极开路时,其集电极与发射极之间的最大答应反向电压,一般用VCEO或BVCEO表明。

  2、基极—— 基极反向击穿电压 该电压是指当晶体管发射极开路时,其集电极与基极之间的最大答应反向电压,用VCBO或BVCBO表明。

  3、发射极——发射极反向击穿电压 该电压是指当晶体管的集电极开路时,其发射极与基极与之间的最大答应反向电压,用VEBO或BVEBO表明。

  反向电流

  晶体管的反向电流包含其集电极—基极之间的反向电流ICBO和集电极—发射极之间的反向击穿电流ICEO。

  1.集电极——基极之间的反向电流ICBO ICBO也称集电结反向漏电电流,是指当晶体管的发射极开路时,集电极与基极之间的反向电流。ICBO对温度较灵敏,该值越小,阐明晶体管的温度特性越好。

  2.集电极——发射极之间的反向击穿电流ICEO ICEO是指当晶体管的基极开路时,其集电极与发射极之间的反向漏电电流,也称穿透电流。此电流值越小,阐明晶体管的功用越好。

  晶体管的首要参数与晶体管的开关特效

  晶体管的开关特性:

  晶体管的首要参数与晶体管的开关特效

  操控大功率现在的功率晶体管能操控数百千瓦的功率,运用功率晶体管作为开关有许多长处,首要是;

  (1)简略关断,所需求的辅佐元器材少;

  (2)开关敏捷,能在很高的频率下作业;

  (3)可得到的器材耐压规模从100V到700V,包罗万象。

  几年前,晶体管的开关才能还小于10kW。现在,它已能操控高达数百千瓦的功率。这首要归功于物理学家、技能人员和电路设计人员的共同努力,改进了功率晶体管的功用。如:

  (1)开关晶体管有用芯片面积的添加;

  (2)技能上的简化;

  (3)晶体管的复合——达林顿;

  (4)用于大功率开关的基极驱动技能的前进。

  直接作业在整流380V市电上的晶体管功率开关

  晶体管复合(达林顿)和并联都是有用地添加晶体管开关才能的办法。在这样的大功率电路中,存在的首要问题是布线。很高的开关速度能在很短的衔接线上发生适当高的搅扰电压。

  简略和优化的基极驱动造就的高功用

  今天的基极驱动电路不只驱动功率晶体管,还维护功率晶体管,称之为“非会集维护” (和会集维护对照)。集成驱动电路的功用包含:

  (1)注册和关断功率开关;

  (2)监控辅佐电源电压;

  (3)约束最大和最小脉冲宽度;

  (4)热维护;

  (5)监控开关的饱满压降。

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