半导体三极管的结构、特征及应用,大学论文

半导体三极管的结构、特征及应用,大学论文内容摘要：近期无论在国内还是国外，都发表了一系列有关对半导体三极管稳压器分析的言论，和社会上对半导体三极管的应用到达了一定的高度，但是，这些没有能完全反映出稳压器工作的物理方面，而影响稳压器输出电压的因素也表现的不清楚。在本文中，我们就介绍下半导体三极管等其有关的研究对象，目的是为了减少在设计类似稳压器中所产生的各种困难，以让三极管在社会上得到更大的应用价值。本文关键词语：稳压线路；半导体三极管；稳压三极管；滤波电路；1半导体三极管的定义及构造半导体三极管的内部有三个部分。假如半导体三极管的p型半导体，连同该器件内部的一部份构造，有2个N型半导体，p型半导体交织排列的三个区域，分别为发射区，基区和集电极区域。来自三个区域的管脚被称为发射极、基极和集电极，在合并区和发射区称为发射结。这种构造的装置称为晶体管。晶体管通常称为双极型晶体管〔BJT〕，简称晶体管或三极管。晶体管内部有2个PN结，在电路中每个PN结能够放大电流，这个作用被广泛的应用于电子技术中。由于NPN型半导体材料构成晶体管的三个区，所以这种构造的晶体管被称作NPN型晶体管，并且用箭头的方向指示电流方向，发射结处于正向偏置。同理，用PNP型材料构成的晶体管称为PNP型晶体管。区分这两种晶体管的方式方法是看箭头方向。这就是三极管的定义和构造。2半导体三极管的特征及工作原理半导体三极管按材料分为：锗管和硅管，每种材料又能够细分NPN机构和PNP构造，华而不实NPN型硅管和PNP型锗管是最常见的三极管〔N代表把磷参加到高纯度硅中，磷原子代替部分硅原子，产生电压，自由电子移动构成电流。P代表把硼参加到高纯度硅中，产生大量空穴导电〕。这两种三极管的工作原理是一样的。除了极性电源的工作原理都是一样的。NPN管，它是在中间的两个N型半导体之间夹一个P型半导体元件，导出的PN结和基区之间构成可称为发射结，集电区和基区构成的PN结作为集电结，其分别推出发射极E,基极B和集电极C,B点电位高于零点电位E时，发射结为正向偏置状态，而C点电位高于B点电位几伏，集电结反向极化状态，集电极电源EC高于基极电源EBO.在制造晶体管中，多数载流子浓度在发射区域是大于基区的。同时，基区做的很薄，而且要严格控制杂质的含量，所以一旦接通电源后，由于发射结的正向偏置，多数载流子〔电子〕的发射和基区的少数载流子〔空穴〕穿过发射结互相扩散，但由于前者的基团浓度大于后者，所以发射电流基本上是电子流，流的电子流称为发射极电流。由于很薄的基区，加上集电极反向偏置，注入的电子进入基区大部分在集电区，构成集电极电流Ic,只要很少〔1-10%〕的电子-空穴在基区复合。因而，构成基极电流Ibo.两个三角洲：Ib原则根据电流连续性：Ie=Ib+Ic,Ie基础小，你能够得到一个更大的Ic,这是被称为电放逐大，Ic和Ib是保持一定的比例关系，即：1=Ic/Ib型1称为直放逐大，=Ic/Ib型-称为沟通电放逐大因子，由于低频1和的数值差异不是很大，所以有时为了方便，不做严格的区分的值约超过100.三极管是一种电放逐大装置，但在实际应用中经常被用于放大晶体管的电流。3半导体三极管的作用及应用半导体三极管是一种控制元件，主要作用是调节电流的大小。例如，在连接共发射级时，电流从基极输入，从集电极输出，发射极接低信号，当较小的改变基极电压Ub,基极电流Ib也随之发生稍微变化，集电极电流Ic受基极电流Ib的影响发生较大的变化，大的基极电流IB,集电极电流Ic.在较小的基极电流相比，集电极电流也较小，即集电极电流是由基准电平电流控制。但集电极电流远大于基极电流，这是半导体晶体管的放大。与IbIc的变化表示三极管的放大率，半导体三极管放大系数一般在数百次，在放大信号的半导体三极管，先进入状态，首先一个适宜的静态工作点，也被称为偏置，否则会被放大失真在一个半导体三极管，是连接源之间的电阻，电放逐大转换成电压放大器：当基极电压Ub上升，IB,IC增加，集成电路的集电极电阻压降较大，所以三极管集电极电压下降，而高UB,UC和低UB、UC为三角形态。按工作频率分类，低频管、高频管；频率在频率低于3MHz的电路处理工作的频率管的频率能够到达几百兆赫。根据功率损耗的大小分类，有小功率管和大功率管；一般小功率管的额定功率消耗在下面，而大功率管的额定功率消耗高达几十瓦或更多。共射极电放逐大系数。值一般为20到200之间，这是最重要的参数来表征半导体三极管的电放逐大，反向击穿电压值，指的是以碳、电子为基础，加上两端电压最大允许值，一般为几十伏，高电压和高功率管可到达1000伏以上。最大集电极电流ICM.指电流值〔通常指的是值下降到3/2的值的值〕作为电流集成电路的半导体三极管的集电极电流的结果。在超过ICM工作实际管道并不一定损坏，但该管的性能会很差最大管损耗PCM.集电极结的最大允许功率耗散，这是由半导体三极管的最大结温确定。在实际工作中管的IC和UCE产品小于PCM值，否则会烧坏管。穿透电流ICEO,指的是半导体三极管基极电流Ib=0,通过集电极电流Ic.它显示了该基地是怎样控制的集电极电流的程度。小功率硅管的暗电流约为0.1A,价值的锗管比拟的IcEO大功率硅管大1000倍左右。特征频率英尺工作频率对应的手指的值下降到1.FT的实际工作频典型值约为FT100MHz到1000MHz.4稳压三极管在电子产品中，三端稳压集成电路有两种常见的形式，一个是输出电压为正的78**系列，一个是输出电压为负的79**系列。所谓集成电路指三端集成电路和此调节器，只要输入、输出端和接地端子三个引脚组成。集成电路和普通的三极管很像，三系类78端稳压芯片构成稳压电源，它的外围原件少，使用时方便可靠，经济实惠。该系列的稳压电路模型78或者79的输出电压用数字表示，当电压为正6V时用7806表示；当输出电压为负9V时用7909表示。由于三端集成电路电压调节器使用比拟方便，因而常用于电子产品。并且78xx系列是最常见的应用电路，输出电压常见5V直流稳压电路，用7805表示。C1、C2分别为输入和输出滤波电容，RL为负载电阻，当输出电流C1较大时，7805需要配备散热片，这样能够提高电路的输出电压。稳压三极管VD1串联在78xx稳压器2脚与地之间，这样能够在输出电压低于稳压值时，输出保卫三极管将接通，保卫电路不受损伤。5整流稳压电路整流电路是将沟通电压转换成直流电压纹波的任务。小功率整流电路，单相半波，全波桥式和倍压整流等。这里是前三。为了分析，我们将是三极管作为理想的元素，即三极管的正电阻为零，反向电阻是无限的。随着半导体技术的发展，它已被广泛应用于单芯片集成电源，具有体积小、可靠性高、使用灵敏、成本低等优点。只要最简单的集成稳压电源的输入，输出和公共终端，它被称为三端集成稳压器。当输出电压调到最小，负载电流最大，C和T1管之间的电压调整到最大，电流通过量是最大的，耗散功率也是最大的。为了降低功耗的T1,我们希望，当输出电压调节器变小，整流器的输出电压也相对变小，以提高电源效率。当电压调节器的输出电压较大时，电源变压器的次级电压较大，当电压调节器的输出电压调整时，电源变压器的二次电压变小。所以，当RP改变输出电压调整范围广能够听到机器自动改变变压器抽头位置的继电器产生嗒嗒声。开关稳压器，串联稳压电路，调整管工作在放大器，集成电路是非常大的，可以能是非常大的，因而管是非常大的VCE=VI-VO.调节管容易损坏，串联稳压电路效率不高。而开关管的开关稳压电路工作在开关状态，要么是饱和要么被切断，管消耗很小，电路效率很大。平稳的直流电源是大部分电子设备运行的必要条件。在所有的整流电路的后面还必须加上滤波电路，以滤除沟通分量，输出电压平稳。它通常是用来使沟通和直流阻抗之间的差异，和过滤器能够实现。该电容对直流阻抗大，沟通阻抗小，且与负载并联连接。该电感器的直流阻抗小，所以升与负载串联连接。经过滤波电路后，提高直流分量比，降低了沟通分量的比例，减小了电路输出电压波形的波动系数，实现平稳。电感滤波电路是在桥式整流电路与负载间传入一电感。利用电感对高频电流的感抗很大，所以降低负载电流中的谐波比例，实现滤波这一结果。为进一步改善滤波特性后面再加一级电容滤波。以下为参考文献[1]李特维诺夫，倪兆京。半导体三极管的高频等效线路[J].电信科学，1957〔04〕。[2]余孟尝。半导体三极管的输入、输出特性及其开关应用[J].电视大学