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單結(jié)晶體管工作原理

2016-08-17
來源:電子技術(shù)應(yīng)用
關(guān)鍵詞: ADI FPGA DSP

  單結(jié)晶體管(簡稱UJT)又稱基極二極管,它是一種只有一個(gè)PN結(jié)和兩個(gè)電阻接觸電極的半導(dǎo)體器件,它的基片為條狀的高阻N型硅片,兩端分別用歐姆接觸引出兩個(gè)基極b1和b2。在硅片中間略偏b2一側(cè)用合金法制作一個(gè)P區(qū)作為發(fā)射極e。

  一、單結(jié)晶體管的特性

  從圖1可以看出,兩基極b1與b2之間的電阻稱為基極電阻:

  rbb=rb1+rb2

  式中:rb1----第一基極與發(fā)射結(jié)之間的電阻,其數(shù)值隨發(fā)射極電流ie而變化,rb2為第二基極與發(fā)射結(jié)之間的電阻,其數(shù)值與ie無關(guān);發(fā)射結(jié)是PN結(jié),與二極管等效。

  若在兩面三刀基極b2、b1間加上正電壓Vbb,則A點(diǎn)電壓為:

  VA=[rb1/(rb1+rb2)]vbb=(rb1/rbb)vbb=ηVbb

  式中:η----稱為分壓比,其值一般在0.3---0.85之間,如果發(fā)射極電壓VE由零逐漸增加,就可測(cè)得單結(jié)晶體管的伏安特性,

  (1)當(dāng)Ve<η Vbb時(shí),發(fā)射結(jié)處于反向偏置,管子截止,發(fā)射極只有很小的漏電流Iceo。

 ?。?)當(dāng)Ve≥η Vbb+VD VD為二極管正向壓降(約為0.7伏),PN結(jié)正向?qū)?,Ie顯著增加,rb1阻值迅速減小,Ve相應(yīng)下降,這種電壓隨電流增加反而下降的特性,稱為負(fù)阻特性。管子由截止區(qū)進(jìn)入負(fù)阻區(qū)的臨界P稱為峰點(diǎn),與其對(duì)就的發(fā)射極電壓和電流,分別稱為峰點(diǎn)電壓Vp和峰點(diǎn)電流Ip和峰點(diǎn)電流Ip。Ip是正向漏電流,它是使單結(jié)晶體管導(dǎo)通所需的最小電流,顯然Vp=ηVbb

  (3)隨著發(fā)射極電流ie不斷上升,Ve不斷下降,降到V點(diǎn)后,Ve不在降了,這點(diǎn)V稱為谷點(diǎn),與其對(duì)應(yīng)的發(fā)射極電壓和電流,稱為谷點(diǎn)電壓,Vv和谷點(diǎn)電流Iv。

  (4)過了V點(diǎn)后,發(fā)射極與第一基極間半導(dǎo)體內(nèi)的載流子達(dá)到了飽和狀態(tài),所以u(píng)c繼續(xù)增加時(shí),ie便緩慢地上升,顯然Vv是維持單結(jié)晶體管導(dǎo)通的最小發(fā)射極電壓,如果Ve<Vv,管子重新截止。

  二、單結(jié)晶體管的主要參數(shù)

  (1)基極間電阻Rbb 發(fā)射極開路時(shí),基極b1、b2之間的電阻,一般為2--10千歐,其數(shù)值隨溫度上升而增大。

 ?。?)分壓比η 由管子內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的常數(shù),一般為0.3--0.85。

 ?。?)eb1間反向電壓Vcb1 b2開路,在額定反向電壓Vcb2下,基極b1與發(fā)射極e之間的反向耐壓。

 ?。?)反向電流Ieo b1開路,在額定反向電壓Vcb2下,eb2間的反向電流。

 ?。?)發(fā)射極飽和壓降Veo 在最大發(fā)射極額定電流時(shí),eb1間的壓降。

  (6)峰點(diǎn)電流Ip 單結(jié)晶體管剛開始導(dǎo)通時(shí),發(fā)射極電壓為峰點(diǎn)電壓時(shí)的發(fā)射極電流


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