三极管基本结构档.docx

1、三极管基本结构档三极管的基本结构档三极管的基本结构档.txt19“明”可理解成两个月亮坐在天空，相互关怀，相互照亮，缺一不可，那源源不断的光芒是连接彼此的纽带和桥梁！人间的长旅充满了多少凄冷 孤苦，没有朋友的人是生活的黑暗中的人，没有朋友的人是真正的孤儿。 三极管的基本结构是两个反向连结的PN接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为发射极（emitter, E）、基极（base, B）和集电极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号，发射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体， 和二极体的

2、符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。 三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里 我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区EB极间的pn接 面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。 EB接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大， 故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压，

3、和偏压在正向活性区两种情形下，电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例， 射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极 方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时， 会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流 到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。 IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec，与由基极注入 射极的电子流In

4、B E（这部分是三极管作用不需要的部分）。 InB E在射极与与电 洞复合，即InB E=IErec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地 在图3(a)中看出。 射极注入基极的电洞流大小是由EB接面间的正向偏压大小来控制，和二极体的情形类似，在启动电压附近，微小的偏压变化，即可造成很大的注入电流变化。更精确的说，三极管是利用VEB（或VBE）的变化来控制IC，而且提供之IB远比IC小。npn三极管的操作原理和pnp三极管是一样的，只是偏压方向，电流方 向均相反，电子和电洞的角色互易。pnp三极管是利用VEB控制由射极经基极,入射到集电极的电洞，而npn三极管则是利用VBE控制由射

5、极经基极、入射到集电极的电子。三极管在数字电路中的用途其实就是开关，利用电信号使三极管在正向活性区（或饱和区）与截止区间切换，就开关而言，对应开与关的状态，就数字电路而言则代表0与1（或1与0）两个二进位数字。若三极管一直维持偏压在正向活性区，在射极与基极间微小的电信号（可以是电压或电流）变化，会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化，故可用作信号放大器。编辑本段工作原理晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管，（其中，N表示在高纯度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在电压刺激下产生自由电子导电，而

6、p是加入硼取代硅，产生大量空穴利于导电）。两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。 对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。 当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。 在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于发射结正偏，发

7、射区的多数载流子（电子）及基区的多数载流子（空穴）很容易地越过发射结互相向对方扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流了。 由于基区很薄,加上集电结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic，只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给，从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得： Ie=Ib+Ic 这就是说，在基极补充一个很小的Ib，就可以在集电极上得到一个较大的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即： 1=Ic/Ib 式中：1-称为直流

8、放大倍数， 集电极电流的变化量Ic与基极电流的变化量Ib之比为： = Ic/Ib 式中-称为交流电流放大倍数，由于低频时1和的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，值约为几十至一百多。 三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。 三极管放大时管子内部的工作原理 1、发射区向基区发射电子 电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子）不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结

9、主要是电子流。 2、基区中电子的扩散与复合 电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子（因为基区很薄）与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。 3、集电区收集电子 由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子（空穴）也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。主要

10、参数特征频率fT当f= fT时，三极管完全失去电流放大功能。如果工作频率大于fT，电路将不正常工作。工作电压/电流用这个参数可以指定该管的电压电流使用范围。hFE电流放大倍数。VCEO集电极发射极反向击穿电压，表示临界饱和时的饱和电压。PCM最大允许耗散功率。封装形式指定该管的外观形状,如果其它参数都正确，封装不同将导致组件无法在电路板上实现。部分常用三极管参数MPSA42 NPN 21E 电话视频放大300V0.5A0.625W MPSA92 PNP 21E 电话视频放大300V0.5A0.625W MPS2222A NPN 21 高频放大75V0.6A0.625W300MHZ 9011 N

11、PN EBC 高频放大50V30mA0.4W150MHz 9012 PNP 贴片低频放大50V0.5A0.625W 9013 NPN EBC 低频放大50V0.5A0.625W 9013 NPN 贴片低频放大50V0.5A0.625W 9014 NPN EBC 低噪放大50V0.1A0.4W150MHZ 9015 PNP EBC 低噪放大50V0.1A0.4W150MHZ 9018 NPN EBC 高频放大30V50MA0.4W1GHZ 8050 NPN EBC 高频放大40V1.5A1W100MHZ 8550 PNP EBC 高频放大40V1.5A1W100MHZ 2N2222 NPN 4A

12、 高频放大60V0.8A0.5W25/200NS=45 2N2222A NPN 小铁高频放大75V0.6A0.625W300MHZ 2N2369 NPN 4A 开关40V0.5A0.3W800MHZ 2N2907 NPN 4A 通用60V0.6A0.4W26/70NS=200 2N3055 NPN 12 功率放大100V15A115W 2N3440 NPN 6 视放开关450V1A1W15MHZ 2N3773 NPN 12 音频功放开关160V16A150W COP 2N6609 2N3904 NPN 21E 通用60V0.2A=100-400 2N3906 PNP 21E 通用40V0.2A

13、=100-400 2N5401 PNP 21E 视频放大160V0.6A0.625W100MHZ 2N5551 NPN 21E 视频放大160V0.6A0.625W100MHZ 2N5685 NPN 12 音频功放开关60V50A300W 2N6277 NPN 12 功放开关180V50A250W 2N6609 PNP 12 音频功放开关160V15A150W COP 2N6678 NPN 12 音频功放开关650V15A175W15MHZ 2N6718 NPN 小铁音频功放开关100V2A2W50MHZ 3DA87A NPN 6 视频放大100V0.1A1W 3DG6A NPN 6 通用15

14、V20mA0.1W100MHz 3DG6B NPN 6 通用20V20mA0.1W150MHz 3DG6C NPN 6 通用20V20mA0.1W250MHz 3DG6D NPN 6 通用30V20mA0.1W150MHz 3DG12C NPN 7 通用45V0.3A0.7W200MHz 3DK2B NPN 7 开关30V30mA0.2W 3DK4B NPN 7 开关40V0.8A0.7W 3DK7C NPN 7 开关25V50mA0.3W 3DD15D NPN 12 电源开关300V5A50W 3DD102C NPN 12 电源开关300V5A50W 3522V 5.2V稳压管录像机用 A6

15、34 PNP 28E 音频功放开关40V2A10W A708 PNP 6 NF/S 80V0.7A0.8W A715C PNP 29 音频功放开关35V2.5A10W160MHZ A733 PNP 21 通用50V0.1A180MHZ A741 PNP 4 S 20V0.1A A781 PNP 39B 开关20V0.2A A928 PNP ECB 通用20V1A0.25W A933 PNP 21 Uni 50V0.1A140MHz A940 PNP 28 音频功放开关150V1.5A25W4MHZ /C2073 A950 PNP 21 通用30V0.8A0.6W A966 PNP 21 音频激

16、励输出30V1.5A0.9W COP:C2236 A968 PNP 28 音频功放开关60V1.5A25W100MHZ/C2238 A1009 PNP BCE 功放开关350V2A15W A1012 PNP 28 音频功率放60V5A25W A1013 PNP 21 视频放大160V1A0.9W A1015 PNP 21 通用60V0.15A0.4W8MHZ A1020 PNP 21 音频开关50V2A0.9W A1123 PNP 21 低噪放大150V0.05A0.75W A1162 PNP 21d 通用贴片50V0.15A0.15W A1216 PNP BCE 功放开关180V17A200

17、W20MHZ /2922 A1220 PNP 29 音频功放开关120V1.5A20W150MHZ/C2690 A1265 PNP BCE 功放开关140V10A100W30MHZ /C3182 A1295 PNP BCE 功放开关230V17A200W30MHZ /C3264 A1301 PNP BCE 功放开关160V10A100W30MHZ /C3280 A1302 PNP BCE 功放开关200V15A150W30MHZ /C3281 A1358 ? PNP 高频120V1A10W120MHZ A1444 PNP BCE 高速电源开关100V15A30W80MHZ 6 A1494 PN

18、P BCE 功放开关200V17A200W20MHZ /C3858 A1516 PNP BCE 功放开关180V12A130W25MHZ A1668 PNP 28B 电源开关200V2A25W20MHZ A1785 PNP BCE 驱动400V1A1W/120V1A0.9W140MH A1941 PNP BCE 功放开关140V10A100WCOP:5198 A1943 PNP BCE 功放开关230V15A150W /C5200 A1988 PNP 30 功放开关 B449 PNP 12 功放开关50V3.5A22.5W 锗管 B631K PNP 29 音频功放开关120V1A8W130MH

19、Z B647 PNP 21 通用120V1A0.9W140MHZ /D667 B649 PNP 29 视放180V1.5A1W /D669 B669 PNP 28 达林顿功放70V4A40W B673 PNP 28 达林顿功放100V7A40W B675 PNP 28 达林顿功放60V7A40W B688 PNP BCE 音频功放开关120V8A80W /D718 B734 PNP 39B 通用60V1A1W /D774 B744 PNP 21 通用30V0.1A0.25W B772 PNP 29 音频功放开关40V3A10W B774 PNP 21 通用30V0.1A0.25W B817 P

20、NP 30 功放开关160V12A100W /D1047 B834 PNP 28 功放开关60V3A30W B937A PNP 功放开关60V2A35 DRAL B1020 PNP 28 功放开关达林顿100V7A40W=6000 B1079 PNP 30 达林顿功放100V20A100W=5000/D1559 B1185 PNP 28B 功放开关60V3A25W 70MHZ /D1762 B1238 PNP ECB 功放开关80V0.7A1W 100MHZ B1240 PNP 39B 功放开关40V2A1W100HZ B1243 PNP 39B 功放开关40V3A1W70HZ B1316 P

21、NP 54B 驱动功放达林顿100V2A10W=15000 B1317 PNP BCE 音频功放180V15A150W B1335 PNP 28 音频功放低噪80V4A30W B1375 PNP BCE 音频功放60V3A2W9MHZ B1400 PNP 28B 达林顿功放120V6A25W B1429 PNP BCE 功放开关180V15A150W B1494 PNP BCE 达林顿功放120V25A120W C106 NPN EBC 音频功放开关60V1.5A15W C380 NPN 21 高频放大35V0.03A250MHZ C458 NPN 21 通用30V0.1A230MHz C53

22、6 NPN 21 通用40V0.1A180MHZ C752 NPN 21 通用30V0.1A300MHz C815 NPN 21 通用60V0.2A0.25W C828 NPN 21 通用45V0.05A0.25W C900 NPN 21 低噪放大30V0.03A100MHZ C943 NPN 4A 通用60V0.2A200MHZ C945 NPN 21 通用50V0.1A0.5W250MHZ C1008 NPN 6 通用80V0.7A0.8W50MHZ C1162 NPN 29 音频功放开关35V1.5A10W C1213 NPN 39B 监视器专用35V0.5A0.4W C1222 NPN

23、 21 低噪放大60V0.1A100MHZ C1494 ? NPN 40A 发射36V6A PQ=40W/175MHZ C1507 NPN 28 视放300V0.2A15W C1674 NPN 21 HF/ZF 30V0.02A600MHz C1815 NPN 21 通用60V0.15A0.4W8MHZ C1855 NPN 21f HF/ZF 20V0.02A550MHz C1875 NPN 12 彩行1500V3.5A50W C1906 NPN 21 高频放大30V0.05A1000MHZ C1942 NPN 12 彩行1500V3A50W C1959 NPN 21 通用30V0.4A0.5

24、W300MHz C1970 NPN 28 手机发射40V0.6A PQ=1.3W/175MHZ C1971 NPN 28A 手机发射35V2.0A PQ=7.0W/175MHZ C1972 NPN 28A 手机发射35V3.5A PQ=15W/175MHZ C2012 NPN 21 HF 30V0.03A200MHZ C2027 NPN 12 行管1500V5A50W C2068 NPN 28E 视频放大300V0.05A1.5W80MHZ C2073 NPN 28 功率放大150V1.5A25W4MHZ /A940 C2078 NPN 28 音频功放开关80V3A10W150MHZ C212

25、0 NPN 21 通用30V0.8A0.6W C2228 NPN 21 视频放大160V0.05A0.75W C2230 NPN 21 视频放大200V0.1A0.8W C2233 NPN 28 音频功放开关200V4A40W C2236 NPN 21 通用30V1.5A0.9W /A966 C2238 NPN 28 音频功放开关160V1.5A25W100MHZ C2320 NPN 21 通用50V0.2A0.3W200MHZ C2335 NPN 28 视频功放500V7A40W C2373 NPN 28 功放200V7.5A40W C2383 NPN 21 视频开关160V1A0.9W /

26、A1015 C2443 NPN 大铁功放开关600V50A400W C2481 NPN 29 音频功放开关150V1.5A20W C2482 NPN 21 视频放大300V0.1A0.9W C2500 NPN 21 通用30V2A0.9W150MHZ C2594 NPN 29 音频功放开关40V5A10W C2611 NPN 29 视频放大300V0.1A1.25W C2625 NPN 30 音频功放开关450V10A80W C2682 NPN 29 NF/Vid 180V0.1A8W C2688 NPN 29 视放管300V0.2A10W80MHZ C2690 NPN 29 音频功放开关12

27、0V1.2A20W C2751 NPN BCE 电源开关500V15A120W=40 C2837 NPN 30 音频功放开关150V10A100W C2898 NPN 28 音频功放开关500V8A50W C2922 NPN 43 音频功放开关180V17A200W50MHZ /A1216 C3026 NPN 12 开关管1700V5A50W=20 C3030 NPN BCE 开关管达林顿900V7A80W=15 C3039 NPN 28 电源开关500V7A50W=40 C3058 NPN 12 开关管600V30A200W =15 C3148 NPN C2500 NPN 21 通用30V2

28、A0.9W150MHZ C2594 NPN 29 音频功放开关40V5A10W C2611 NPN 29 视频放大300V0.1A1.25W C2625 NPN 30 音频功放开关450V10A80W C2682 NPN 29 NF/Vid 180V0.1A8W C2688 NPN 29 视放管300V0.2A10W80MHZ C2690 NPN 29 音频功放开关120V1.2A20W150MHZ/A1220P C2751 NPN BCE 电源开关500V15A120W=40 C2837 NPN 30 音频功放开关150V10A100W C2898 NPN 28 音频功放开关500V8A50

29、W C2922 NPN 43 音频功放开关180V17A200W50MHZ /A1216 C3026 NPN 12 开关管1700V5A50W=20 C3030 NPN BCE 开关管达林顿900V7A80W=15 C3039 NPN 28 电源开关500V7A50W=40 C3058 NPN 12 开关管600V30A200W =15 C3148 NPN 28 电源开关900V3A40W=15 C3150 NPN 28 电源开关900V3A50W=15 C3153 NPN 30 电源开关900V6A100W=15 C3182 NPN 30 功放开关140V10A100W=95/A1265 C

30、3198 NPN 21 高频放大60V0.15A0.4W130MHZ C3262 NPN BCE 达林顿功放800V10A100W C3264 NPN BCE PA功放开关230V17A200W=170/A1295 C3280 NPN 30 音频功放开关160V12A120W=100 C3281 NPN 30 音频功放开关200V15A150W30MHZ=100 C3300 NPN 30 音频功放开关100V15A100W =600 C3310 NPN 28C 电源开关500V5A40W C3320 NPN 28C 电源开关500V15A80W = 15 C3355 NPN 21F 高频放大2

31、0V0.1A6500MHZ G C3358 NPN 40B 高频放大20V0.1A7000MHZ C3457 NPN BCE 电源开关1100V3A50W=12 u N C3460 NPN BCE 电源开关1100V6A100W=12 C3466 NPN BCE 电源开关1200V8A120W=10 C3505 NPN 28B 电源开关900V6A80W =20 C3527 NPN BCE 电源开关500V15A100W=13 C3528 NPN BCE 电源开关500V20A150W=13 C3595 NPN 29 射频30V0.5A1.2W=90 C3679 NPN BCE 电源开关900V5A100W6MHZ C3680 NPN BCE 电源开关900V7A120W6MHZ C3688 NPN BCE 彩行1500V10A150W C3720 NPN BCE 彩行1200V10A200W C3783 NPN BCE 高压高速开关900V5A100W C3795 NPN BCE 高压高速开关900V5A2W8MHz C3807 NPN BCE