双极型晶体管

双极型晶体管晶体管的极限参数双极型晶体管（BipolarTransistor）由两个背靠背PN结构成的具有电流放大作用的晶体三极管。起源于1948年发明的点接触晶体三极管，50年代初发展成结型三极管即现在所称的双极型晶体管。双极型晶体管有两种基本结构：PNP型和NPN型。在这3层半导体中，中间一层称基区，外侧两层分别称发射区和集电区。当基区注入少量电流时，在发射区和集电区之间就会形成较大的电流，这就是晶体管的放大效应。双极型晶体管是一种电流控制器件，电子和空穴同时参与导电。同场效应晶体管相比，双极型晶体管开关速度快，但输入阻抗小，功耗大。双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高，已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域，起放大、振荡、开关等作用。晶体管：用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域，并形成两个PN结，就构成了晶体管.晶体管分类：NPN型管和PNP型管输入特性曲线：描述了在管压降UCE一定的情况下，基极电流iB与发射结压降uBE之间的关系称为输入伏安特性，可表示为：硅管的开启电压约为0.7V，锗管的开启电压约为0.3V。输出特性曲线：描述基极电流IB为一常量时，集电极电流iC与管压降uCE之间的函数关系。可表示为：双击型晶体管输出特性可分为三个区★截止区：发射结和集电结均为反向偏置。IE@0，IC@0，UCE@EC，管子失去放大能力。如果把三极管当作一个开关，这个状态相当于断开状态。★饱和区：发射结和集电结均为正向偏置。在饱和区IC不受IB的控制，管子失去放大作用，UCE@0，IC=EC／RC，把三极管当作一个开关，这时开关处于闭合状态。★放大区：发射结正偏，集电结反偏。放大区的特点是：◆IC受IB的控制，与UCE的大小几乎无关。因此三极管是一个受电流IB控制的电流源。◆特性曲线平坦部分之间的间隔大小，反映基极电流IB对集电极电流IC控制能力的大小，间隔越大表示管子电流放大系数b越大。◆伏安特性最低的那条线为IB=0，表示基极开路，IC很小，此时的IC就是穿透电流ICEO。◆在放大区电流电压关系为：UCE=EC-ICRC,IC=βIB◆在放大区管子可等效为一个可变直流电阻。极间反向电流：是少数载流子漂移运动的结果。集电极－基极反向饱和电流ICBO：是集电结的反向电流。集电极－发射极反向饱和电流ICEO：它是穿透电流。ICEO与CBO的关系：特征频率：由于晶体管中PN结结电容的存在，晶体管的交流电流放大系数会随工作频率的升高而下降，当的数值下降到1时的信号频率称为特征频率。双极型晶体管极限参数★最大集电极耗散功率如图所示。★最大集电极电流:使b下降到正常值的１／２～２／３时的集电极电流称之为集电极最大允许电流。★极间反向击穿电压：晶体管的某一电极开路时，另外两个电极间所允许加的最高反向电压即为极间反向击穿电压，超过此值的管子会发生击穿现象。温度升高时，击穿电压要下降。是发射极开路时集电极-基极间的反向击穿电压，这是集电结所允许加的最高反向电压。是基极开路时集电极-发射极间的反向击穿电压，此时集电结承受的反向电压。是集电极开路时发射极-基极间的反向击穿电压，这是发射结所允许加的最高反向电压。温度对的影响：是集电结加反向电压时平衡少子的漂移运动形成的，当温度升高时，热运动加剧，更多的价电子有足够的能量挣脱共价键的束缚，从而使少子的浓度明显增大，增大。温度每升高10时，增加约一倍。硅管的比锗管的小得多，硅管比锗管受温度的影响要小。温度对输入特性的影响：温度升高，正向特性将左移。温度对输出特性的影响：温度升高时增大。光电三极管：依据光照的强度来控制集电极电流的大小。暗电流ICEO：光照时的集电极电流称为暗电流ICEO，它比光电二极管的暗电流约大两倍；温度每升高25，ICEO上升约10倍。光电流：有光照时的集电极电流为光电流。当足够大时，决定于入射光照度。Cc---集电极电容Ccb---集电极与基极间电容Cce---发射极接地输出电容Ci---输入电容Cib---共基极输入电容Cie---共发射极输入电容Cies---共发射极短路输入电容Cieo---共发射极开路输入电容Cn---中和电容（外电路参数）Co---输出电容Cob---共基极输出电容。在基极电路中，集电极与基极间输出电容Coe---共发射极输出电容Coeo---共发射极开路输出电容Cre---共发射极反馈电容Cic---集电结势垒电容CL---负载电容（外电路参数）Cp---并联电容（外电路参数）BVcbo---发射极开路，集电极与基极间击穿电压BVceo---基极开路，CE结击穿电压BVebo---集电极开路EB结击穿电压BVces---基极与发射极短路CE结击穿电压BVcer---基极与发射极串接一电阻，CE结击穿电压D---占空比fT---特征频率fmax---最高振荡频率。当三极管功率增益等于1时的工作频率hFE---共发射极静态电流放大系数hIE---共发射极静态输入阻抗hOE---共发射极静态输出电导hRE---共发射极静态电压反馈系数hie---共发射极小信号短路输入阻抗hre---共发射极小信号开路电压反馈系数hfe---共发射极小信号短路电压放大系数hoe---共发射极小信号开路输出导纳IB---基极直流电流或交流电流的平均值Ic---集电极直流电流或交流电流的平均值IE---发射极直流电流或交流电流的平均值Icbo---基极接地，发射极对地开路，在规定的VCB反向电压条件下的集电极与基极之间的反向截止电流Iceo---发射极接地，基极对地开路，在规定的反向电压VCE条件下，集电极与发射极之间的反向截止电流Iebo---基极接地，集电极对地开路，在规定的反向电压VEB条件下，发射极与基极之间的反向截止电流Icer---基极与发射极间串联电阻R，集电极与发射极间的电压VCE为规定值时，集电极与发射极之间的反向截止电流Ices---发射极接地，基极对地短路，在规定的反向电压VCE条件下，集电极与发射极之间的反向截止电流Icex---发射极接地，基极与发射极间加指定偏压，在规定的反向偏压VCE下，集电极与发射极之间的反向截止电流ICM---集电极最大允许电流或交流电流的最大平均值。IBM---在集电极允许耗散功率的范围内，能连续地通过基极的直流电流的最大值，或交流电流的最大平均值ICMP---集电极最大允许脉冲电流ISB---二次击穿电流IAGC---正向自动控制电流Pc---集电极耗散功率PCM---集电极最大允许耗散功率Pi---输入功率Po---输出功率Posc---振荡功率Pn---噪声功率Ptot---总耗散功率ESB---二次击穿能量rbb'---基区扩展电阻（基区本征电阻）rbb'Cc---基极-集电极时间常数，即基极扩展电阻与集电结电容量的乘积rie---发射极接地，交流输出短路时的输入电阻roe---发射极接地，在规定VCE、Ic或IE、频率条件下测定的交流输入短路时的输出电阻RE---外接发射极电阻（外电路参数）RB---外接基极电阻（外电路参数）Rc---外接集电极电阻（外电路参数）RBE---外接基极-发射极间电阻（外电路参数）RL---负载电阻（外电路参数）RG---信号源内阻Rth---热阻Ta---环境温度Tc---管壳温度Ts---结温Tjm---最大允许结温Tstg---贮存温度td----延迟时间tr---上升时间ts---存贮时间tf---下降时间ton---开通时间toff---关断时间VCB---集电极-基极（直流）电压VCE---集电极-发射极（直流）电压VBE---基极发射极（直流）电压VCBO---基极接地，发射极对地开路，集电极与基极之间在指定条件下的最高耐压VEBO---基极接地，集电极对地开路，发射极与基极之间在指定条件下的最高耐压VCEO---发射极接地，基极对地开路，集电极与发射极之间在指定条件下的最高耐压VCER---发射极接地，基极与发射极间串接电阻R，集电极与发射极间在指定条件下的最高耐压VCES---发射极接地，基极对地短路，集电极与发射极之间在指定条件下的最高耐压VCEX---发射极接地，基极与发射极之间加规定的偏压，集电极与发射极之间在规定条件下的最高耐压Vp---穿通电压。VSB---二次击穿电压VBB---基极（直流）电源电压（外电路参数）Vcc---集电极（直流）电源电压（外电路参数）VEE---发射极（直流）电源电压（外电路参数）VCE(sat)---发射极接地，规定Ic、IB条件下的集电极-发射极间饱和压降VBE(sat)---发射极接地，规定Ic、IB条件下，基极-发射极饱和压降（前向压降）VAGC---正向自动增益控制电压Vn(p-p)---输入端等效噪声电压峰值Vn---噪声电压Cj---结（极间）电容，表示在二极管两端加规定偏压下，锗检波二极管的总电容Cjv---偏压结电容Co---零偏压电容Cjo---零偏压结电容Cjo/Cjn---结电容变化Cs---管壳电容或封装电容Ct---总电容CTV---电压温度系数。在测试电流下，稳定电压的相对变化与环境温度的绝对变化之比CTC---电容温度系数Cvn---标称电容IF---正向直流电流（正向测试电流）。锗检波二极管在规定的正向电压VF下，通过极间的电流；硅整流管、硅堆在规定的使用条件下，在正弦半波中允许连续通过的最大工作电流（平均值），硅开关二极管在额定功率下允许通过的最大正向直流电流；测稳压二极管正向电参数时给定的电流IF（AV）---正向平均电流IFM（IM）---正向峰值电流（正向最大电流）。在额定功率下，允许通过二极管的最大正向脉冲电流。发光二极管极限电流。IH---恒定电流、维持电流。Ii---发光二极管起辉电流IFRM---正向重复峰值电流IFSM---正向不重复峰值电流（浪涌电流）Io---整流电流。在特定线路中规定频率和规定电压条件下所通过的工作电流IF(ov)---正向过载电流IL---光电流或稳流二极管极限电流ID---暗电流IB2---单结晶体管中的基极调制电流IEM---发射极峰值电流IEB10---双基极单结晶体管中发射极与第一基极间反向电流IEB20---双基极单结晶体管中发射极向电流ICM---最大输出平均电流IFMP---正向脉冲电流IP---峰点电流IV---谷点电流IGT---晶闸管控制极触发电流IGD---晶闸管控制极不触发电流IGFM---控制极正向峰值电流IR（AV）---反向平均电流IR（In）---反向直流电流（反向漏电流）。在测反向特性时，给定的反向电流；硅堆在正弦半波电阻性负载电路中，加反向电压规定值时，所通过的电流；硅开关二极管两端加反向工作电压VR时所通过的电流；稳压二极管在反向电压下，产生的漏电流；整流管在正弦半波最高反向工作电压下的漏电流。IRM---反向峰值电流IRR---晶闸管反向重复平均电流IDR---晶闸管断态平均重复电流IRRM---反向重复峰值电流IRSM---反向不重复峰值电流（反向浪涌电流）Irp---反向恢复电流Iz---稳定电压电流（反向测试电流）。测试反向电参数时，给定的反向电流Izk---稳压管膝点电流IOM---最大正向（整流）电流。在规定条件下，能承受的正向最大瞬时电流；在电阻性负荷的正弦半波整流电路中允许连续通过锗检波二极管的最大工作电流IZSM---稳压二极管浪涌电流IZM---最大稳压电流。在最大耗散功率下稳压二极管允许通过的电流iF---正向总瞬时电流iR---反向总瞬时电流ir---反向恢复电流Iop---工作电流Is---稳流二极管稳定电流f---频率n---电容变化指数；电容比Q---优值（品质因素）δvz---稳压管电压漂移di/dt---通态电流临界上升率dv/dt---通态电压临界上升率PB---承受脉冲烧毁功率PFT（AV）---正向导通平均耗散功率PFTM---正向峰值耗散功率PFT---正向导通总瞬时耗散功率Pd---耗散功率PG---