晶體
三極管也稱晶體管或者三極管。晶體三極管是雙極型晶體管的簡稱,是常用的半導(dǎo)體組件之一,具有電流放大和開關(guān)作用,是電子電路的核心組件。
晶體三極管的基本結(jié)構(gòu)是由兩個反向連接的PN結(jié)面,中間有一夾層組成的,因此,晶體三極管可有PNP和NPN兩種晶體三極管的功能差別在于工作時的電流方向不同,NPN型晶體管使用上較為普遍。晶體三極管三個接出來的端點依序稱為發(fā)射極、基極和集電極。名稱來源于晶體三極管工作時的功能。下面分別介紹常用的三極管相關(guān)知識。
1、大/小功率/低率/高頻/超高頻三極管
在通常情況下,把最大集電極允許耗散功率PCM在1W以下的三極管稱為小功率三極管;把最大集電極允許耗散功率PCM在1~10W的三極管稱為中功率三極管;把最大集電極允許耗散功率PCM在10W以上的三極管稱為大功率三極管;把特征頻率低于3MHz的三極管稱為低頻三極管;把特征頻率高于3MHz而低于30MHz的三極管稱為中頻三極管;把特征頻率大于30MHz的三極管稱為高頻三極管,其頻率特性一般高于500MHz,主要用于電視機、雷達、導(dǎo)航、通信等領(lǐng)域中處理微波段(300MHz以上的頻率)的信號。
2、開關(guān)三極管
開關(guān)三極管是一種飽和截止?fàn)顟B(tài)變換速度較快的三極管,廣泛應(yīng)用于各種脈沖電路、開關(guān)電路及功率輸出電路中。開關(guān)三極管分為小功率開關(guān)三極管和高反壓大功率開關(guān)三極管等。
小功率開關(guān)三極管一般用于高頻放大電路、脈沖電路、開關(guān)電路及同步分離電路等。
高反壓大功率開關(guān)三極管通常均為硅NPN型。其最高反向電壓UCBO高于800V,主要用于彩色電視機、計算機顯示器中做開關(guān)電源管、行輸出管或用于汽車電子點火哭器、電子鎮(zhèn)流器、逆變器、不間斷電源(UPS)等產(chǎn)品中。
3、帶阻尼三極管
帶阻尼三極管是將高反壓大功率開關(guān)三極管與阻尼二極管、保護電阻封裝為一體構(gòu)成的特殊電子器件,主要用于彩色電視機或計算機顯示器的行掃描電路中。
帶阻尼三極管有金屬封裝和塑料封閉兩種封裝形式。
4、帶阻三極管
帶阻三極管是將一只或兩只電阻器與晶體管連接后封裝在一起構(gòu)成的,做反相器或倒相器,廣泛應(yīng)用于電視機、影碟機等產(chǎn)品中。
帶阻三極管由于基極串有電阻R1,基極、發(fā)射極極間并有電阻R2,有的系列的R1/R2的電阻值也不同,因此用萬用表檢測時,不同型號的帶阻三極管測量值也不同。一般B-E、B-C、C-E極間正、反向電阻值均比普通三極管要大得多。
帶阻三極管通常是將內(nèi)部電阻R1、R2的值進行合理搭配后,與三極管的管芯封裝成系列產(chǎn)品,使用戶的電路設(shè)計簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化。常用的帶阻三極管系列產(chǎn)品的電阻R1/R2比率有10K/10K、22K/22K、1K/10K等。
R1、R2值的大小對帶阻三極管工作狀態(tài)有較大的影響。R1越小,帶阻三極管的飽和程度越深,I越大,輸出電壓U越低,抗干擾能力越強,但對開關(guān)速度有影響。R2的作用是用來減小管子截止時的集電極反向電流,并可減小整機的電源消耗。R2的大小對帶阻三極管截止時的集電極反向電流大小有影響。
帶阻三極管通常采用片狀塑封形式,主要產(chǎn)品有TO-92、TO92S、SOT-23M等幾種。帶阻三極管以小功率管為主,集電極最大允許電流I大多為100mA。部份帶阻三極管的I可達700mA。帶阻三極管外觀上與普通三極管并無多大區(qū)別,要區(qū)分它們只能通過萬用表測量或查閱廠家技術(shù)資料。
帶阻三極管具有較高的輸入阻抗和低噪聲性能,廣泛應(yīng)用在高品質(zhì)的激光唱機中做電壓放大。常用的帶阻三極管有DTA系列、DTB系列、DTD系列、UN系列、FN系列等多種。
5、差分對管
差分對管也稱孿生對管或一體化差分對管。它是將兩只性能參數(shù)相同的三極管封裝在一起構(gòu)成的電子器件,一般用在音頻放大器或儀器、儀表中做差分輸入放大管。
差分對管能以最簡單的方式構(gòu)成性能優(yōu)良的差分放大器,經(jīng)常用于儀器、儀表的輸入電路和前置放大電路中。
6、達林頓管
達林頓管也稱復(fù)合晶體管。它采用復(fù)合連接方式,將兩只或更多只晶體管的集電極連在一起,而將第一只晶體管的發(fā)身極直接耦合到第二只晶體管的其基極,依次極聯(lián)而成,最后引出E、B、C三個極。
達林頓管具有較大的電流放大系數(shù)及較高的輸入阻抗。它又分為普通達林頓管和大功率達林頓管。
普通達林頓管通常由兩只晶體管或多只晶體管復(fù)合連接而成,內(nèi)部不帶保護電路,耗散功率在2W以下。
普通達林頓管一般采用TO-92塑料封裝,主要用于高增益放大電路或繼電器驅(qū)動電路等。
達林頓管可以擴大電流的驅(qū)動能力,在實際應(yīng)用中,通常采用兩個三有管連接成達林頓管的形式來擴大電流的驅(qū)動能力。等效后晶體管的性能均遵循下死規(guī)律:B≈B1×B2;晶體管的類型由復(fù)合管中第一只管子決定。
大功率達林頓管在普通達林頓管的基礎(chǔ)上,增加了由泄放電阻和續(xù)流 二有管組成的保護電路。大功率達林頓管在C-E極之間反向并聯(lián)一只過壓保護二極管,當(dāng)負(fù)載(如繼電器線圈)突然斷電時,可將反向電動勢泄放掉,防止內(nèi)部晶本管被擊穿。大功率達林頓管穩(wěn)定性較高,驅(qū)動電流更大。
大功率達林頓管一般采用TO-3金屬封裝或采用TO-120、TO-220、TO-3P等塑料封裝,主要用于音頻功率放大、電源穩(wěn)壓、大電流驅(qū)動控制等電路。