單結晶體管的結構及特性
發布時間:2013/5/25 15:01:21 訪問次數:2056
單結晶體E2E-X5F1-Z管有三個電極,兩個基極(第一基極bl、第二基極b2)和一個發射極e,因此也稱為雙基極二極管,其結構、等效電路、圖形符號及其引腳如圖6-55所示。
在一塊高電阻率的N型硅半導體基片上,引出兩個歐姆接觸極:第一基極bl、第二基極b2,這兩個基極之間的電阻Rb就是基片的電阻,其值約為2~12kQ。在兩基片間,靠近b2處設法摻入P型雜質——鋁,引出電極稱為發射極e,e對bl或b2就是一個PN結,具有二極管的導電特性,又稱雙基極二極管。其等效電路如圖6-55 (b)所示,圖中Rbl、Rb2分別為發射極e與第一基極bl、第二基極b2之間的電阻。
單結晶體管的實驗電路和伏安特性如圖6-56所示。
(1)當Sl閉合S2斷開時,/bb=0,二極管VD與Rbl組成串聯電路,Ue與厶的關系曲線與二極管正向特性曲線接近。
(2)當Sl斷開、S2閉合時,外加基極電壓Ubb經過Rbl、Rb2分壓,則A點對bl之間的電壓U。
(3) Sl閉合S2也閉合,即單結晶體管加上一定的基極電壓Ubb。
Ue從零開始逐漸增大,當Ue< UA時,二極管VD處于反偏,VD不尋通,只有很小的反向漏電流,如圖6-56所示。
當Ue=UA時,二極管VD處于零偏,電流/e=0,如圖6-56中的b點,管子仍處于截止狀態。
當Ue再增大,UA< Ue< UA+UD時(UD為硅二極管的導通壓降,一般為0.7V),二極管VD開始正偏,但管子仍處于截止狀態,只有很小的正向漏電流流過,即厶>0。
當Ue繼續增大,達到Up值(圖中P點)時,Up= UA+ UD,二極管充分導通,顯著增大,當繼續增大時,發射極P區的空穴不斷地注入N區,與基片中的電子不斷會合,使N區Rbl段中的載流子大量增加,使Rbl阻值迅速減小,UA降低,厶進一步增大,而厶的增大又進一步使Rbl減小,形成強烈的正反饋。隨著厶的增大,UA降低,又由于Ue=UA+ UD,所以“不斷減小,從而
得出單結晶體管的發射極e與第一基極bl之間的動態電阻AR。bl=A Ue/A/e為負值,這就是單結晶體管特有的負阻特性。如圖6-56所示,在曲線上對應的P、V兩點之間的區域,稱為負阻區,坼稱為峰點電壓,Uv為谷點電壓。
進入負阻區后,當厶繼續增大,即注入到N區的空穴增大到一定量時,一部分空穴來不及與基區電子復合,從而剩余一部分空穴,使繼續注入空六受到阻力,相當于Rbl變大,因此,在谷點V之后,單結晶體管工作工作狀態由負阻區進入飽和區,恢復其正阻特性,這時乩隨厶的增大而逐漸增大。顯而易見,Uv是維持單結晶體管導通所需要的最小發射極電壓,一旦出現Ue< Uv時,單結晶體管將重新截止,一般Uv為2~5V。
當Ubb改變時,UP也隨之改變。這樣,改變Ubb就可以得到一組伏安特性曲線。對晶閘管觸發電路來說,最希望選用分壓比玎較大、谷點電壓U小一點的單結晶體管,從而使輸出脈沖幅值及調節電阻范圍比較寬。
單結晶體E2E-X5F1-Z管有三個電極,兩個基極(第一基極bl、第二基極b2)和一個發射極e,因此也稱為雙基極二極管,其結構、等效電路、圖形符號及其引腳如圖6-55所示。
在一塊高電阻率的N型硅半導體基片上,引出兩個歐姆接觸極:第一基極bl、第二基極b2,這兩個基極之間的電阻Rb就是基片的電阻,其值約為2~12kQ。在兩基片間,靠近b2處設法摻入P型雜質——鋁,引出電極稱為發射極e,e對bl或b2就是一個PN結,具有二極管的導電特性,又稱雙基極二極管。其等效電路如圖6-55 (b)所示,圖中Rbl、Rb2分別為發射極e與第一基極bl、第二基極b2之間的電阻。
單結晶體管的實驗電路和伏安特性如圖6-56所示。
(1)當Sl閉合S2斷開時,/bb=0,二極管VD與Rbl組成串聯電路,Ue與厶的關系曲線與二極管正向特性曲線接近。
(2)當Sl斷開、S2閉合時,外加基極電壓Ubb經過Rbl、Rb2分壓,則A點對bl之間的電壓U。
(3) Sl閉合S2也閉合,即單結晶體管加上一定的基極電壓Ubb。
Ue從零開始逐漸增大,當Ue< UA時,二極管VD處于反偏,VD不尋通,只有很小的反向漏電流,如圖6-56所示。
當Ue=UA時,二極管VD處于零偏,電流/e=0,如圖6-56中的b點,管子仍處于截止狀態。
當Ue再增大,UA< Ue< UA+UD時(UD為硅二極管的導通壓降,一般為0.7V),二極管VD開始正偏,但管子仍處于截止狀態,只有很小的正向漏電流流過,即厶>0。
當Ue繼續增大,達到Up值(圖中P點)時,Up= UA+ UD,二極管充分導通,顯著增大,當繼續增大時,發射極P區的空穴不斷地注入N區,與基片中的電子不斷會合,使N區Rbl段中的載流子大量增加,使Rbl阻值迅速減小,UA降低,厶進一步增大,而厶的增大又進一步使Rbl減小,形成強烈的正反饋。隨著厶的增大,UA降低,又由于Ue=UA+ UD,所以“不斷減小,從而
得出單結晶體管的發射極e與第一基極bl之間的動態電阻AR。bl=A Ue/A/e為負值,這就是單結晶體管特有的負阻特性。如圖6-56所示,在曲線上對應的P、V兩點之間的區域,稱為負阻區,坼稱為峰點電壓,Uv為谷點電壓。
進入負阻區后,當厶繼續增大,即注入到N區的空穴增大到一定量時,一部分空穴來不及與基區電子復合,從而剩余一部分空穴,使繼續注入空六受到阻力,相當于Rbl變大,因此,在谷點V之后,單結晶體管工作工作狀態由負阻區進入飽和區,恢復其正阻特性,這時乩隨厶的增大而逐漸增大。顯而易見,Uv是維持單結晶體管導通所需要的最小發射極電壓,一旦出現Ue< Uv時,單結晶體管將重新截止,一般Uv為2~5V。
當Ubb改變時,UP也隨之改變。這樣,改變Ubb就可以得到一組伏安特性曲線。對晶閘管觸發電路來說,最希望選用分壓比玎較大、谷點電壓U小一點的單結晶體管,從而使輸出脈沖幅值及調節電阻范圍比較寬。
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