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(也称晶体管)在中文含义里面只是对三个引脚的放大器件的统称,我们常说的三*管,可能是
如图所示的几种器件, 可以看到,虽然都叫三*管,其实在英文里[1]面的说法是千差万别的,三*管这个词汇其实也是中文*的一个象形意义上的的词汇 电子三*管 Triode 这个是英汉字典里面“三*管”这个词汇的*英文翻译,这是和电子三*管*早出现有关系的,所以先入为主,也是真正意义上的三*管这个词*初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三*管的东西,实际翻译的时候是*对不可以翻译成Triode的,否则就麻烦大咯,严谨的说,在英文里面根本就没有三个脚的管子这样一个词汇!!! 电子三*管 Triode (俗称电子管的一种) 双*型晶体管 BJT (Bipolar Junction Transistor) J型场效应管Junction gate FET(Field Effect Transistor) 金属氧化物半导体场效应晶体管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全称 V型槽场效应管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor ) 注:这三者看上去都是场效应管,其实结构千差万别 J型场效应管 金属氧化物半导体场效应晶体管 V沟道场效应管 是 单*(Unipolar)结构的,是和 双*(Bipolar)是对应的,所以也可以统称为单*晶体管(Unipolar Junction Transistor) 其中J型场效应管是非*缘型场效应管,MOS FET 和VMOS都是*缘型的场效应管 VMOS是在 MOS的基础上改进的一种大电流,高放大倍数(跨道)新型功率晶体管,区别就是使用了V型槽,使MOS管的放大系数和工作电流大幅*,但是同时也大幅增加了MOS的输入电容,是MOS管的一种大功率改经型产品,但是结构上已经与传统的MOS发生了*大的差异。VMOS只有增强型的而没有MOS所*的耗尽型的MOS管
1947年12月23日,美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里,3位科学家——巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现,在他们发明的器件中通过的一部分微量电流,竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流,因而产生了放大效应。这个器件,就是在科技*具有划时代意义的成果——晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的,而且对人们未来的生活发生如此*大的影响,所以被称为“献给世界的圣诞节礼物”。另外这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。 晶体管*并带来了“固态*”,进而推动了*范围内的半导体电子工业。作为主要部件,它及时、普遍地*先在通讯工具方面得到应用,并产生了*大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像*电子计算机之类的*装置就变成了现实。
晶体三*管(以下简称三*管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用*多的是硅NPN和锗PNP两种三*管,两者除了电源*性不同外,其工作原理都是相同的,下面*介绍NPN硅管的电流放大原理。 对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射*e、基*b和集电*c。 当b点电位高于e点电位*点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电*电源Ec要高于基*电源Ebo。 在制造三*管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)*基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射*电流了。 由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基*电源Eb重新补给,从而形成了基*电流Ibo.根据电流连续性原理得: Ie=Ib+Ic 这就是说,在基*补充一个很小的Ib,就可以在集电*上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持*的比例关系,即: β1=Ic/Ib 式中:β1--称为直流放大倍数, 集电*电流的变化量△Ic与基*电流的变化量△Ib之比为: β= △Ic/△Ib 式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。 三*管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三*管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。 三*管放大时管子内部的工作原理 1、发射区向基区发射电子 电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射*电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。 2、基区中电子的扩散与复合 电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电*电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三*管的放大能力。 3、集电区收集电子 由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电*主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。
(也称晶体管)在中文含义里面只是对三个引脚的放大器件的统称,我们常说的三*管,可能是
如图所示的几种器件,
可以看到,虽然都叫三*管,其实在英文里[1]面的说法是千差万别的,三*管这个词汇其实也是中文*的一个象形意义上的的词汇
电子三*管 Triode 这个是英汉字典里面“三*管”这个词汇的*英文翻译,这是和电子三*管*早出现有关系的,所以先入为主,也是真正意义上的三*管这个词*初所指的物品。其余的那些被中文里叫做三*管的东西,实际翻译的时候是*对不可以翻译成Triode的,否则就麻烦大咯,严谨的说,在英文里面根本就没有三个脚的管子这样一个词汇!!!
电子三*管 Triode (俗称电子管的一种)
双*型晶体管 BJT (Bipolar Junction Transistor)
J型场效应管Junction gate FET(Field Effect Transistor)
金属氧化物半导体场效应晶体管 MOS FET ( Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor)英文全称
V型槽场效应管 VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor )
注:这三者看上去都是场效应管,其实结构千差万别
J型场效应管 金属氧化物半导体场效应晶体管 V沟道场效应管 是 单*(Unipolar)结构的,是和 双*(Bipolar)是对应的,所以也可以统称为单*晶体管(Unipolar Junction Transistor)
其中J型场效应管是非*缘型场效应管,MOS FET 和VMOS都是*缘型的场效应管
VMOS是在 MOS的基础上改进的一种大电流,高放大倍数(跨道)新型功率晶体管,区别就是使用了V型槽,使MOS管的放大系数和工作电流大幅*,但是同时也大幅增加了MOS的输入电容,是MOS管的一种大功率改经型产品,但是结构上已经与传统的MOS发生了*大的差异。VMOS只有增强型的而没有MOS所*的耗尽型的MOS管
1947年12月23日,美国新泽西州墨累山的贝尔实验室里,3位科学家——巴丁博士、布菜顿博士和肖克莱博士在紧张而又有条不紊地做着实验。他们在导体电路中正在进行用半导体晶体把声音信号放大的实验。3位科学家惊奇地发现,在他们发明的器件中通过的一部分微量电流,竟然可以控制另一部分流过的大得多的电流,因而产生了放大效应。这个器件,就是在科技*具有划时代意义的成果——晶体管。因它是在圣诞节前夕发明的,而且对人们未来的生活发生如此*大的影响,所以被称为“献给世界的圣诞节礼物”。另外这3位科学家因此共同荣获了1956年诺贝尔物理学奖。
晶体管*并带来了“固态*”,进而推动了*范围内的半导体电子工业。作为主要部件,它及时、普遍地*先在通讯工具方面得到应用,并产生了*大的经济效益。由于晶体管彻底改变了电子线路的结构,集成电路以及大规模集成电路应运而生,这样制造像*电子计算机之类的*装置就变成了现实。
晶体三*管(以下简称三*管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用*多的是硅NPN和锗PNP两种三*管,两者除了电源*性不同外,其工作原理都是相同的,下面*介绍NPN硅管的电流放大原理。
对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射*e、基*b和集电*c。
当b点电位高于e点电位*点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电*电源Ec要高于基*电源Ebo。
在制造三*管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)*基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射*电流了。
由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基*电源Eb重新补给,从而形成了基*电流Ibo.根据电流连续性原理得:
Ie=Ib+Ic
这就是说,在基*补充一个很小的Ib,就可以在集电*上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持*的比例关系,即:
β1=Ic/Ib
式中:β1--称为直流放大倍数,
集电*电流的变化量△Ic与基*电流的变化量△Ib之比为:
β= △Ic/△Ib
式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。
三*管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三*管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。
三*管放大时管子内部的工作原理
1、发射区向基区发射电子
电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射*电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。
2、基区中电子的扩散与复合
电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电*电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三*管的放大能力。
3、集电区收集电子
由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电*主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。