本套課程主要講述了雙極型集體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本原理和它們的頻率特性,功率特性,開(kāi)關(guān)特性及其描述這些特性的有關(guān)參數(shù).為適應(yīng)計(jì)算機(jī)模擬和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)需要,書(shū)中還介紹了常用的器件模型。
嚴(yán)格意義上講,晶體管泛指一切以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的單一元件,包括各種半導(dǎo)體材料制成的二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅等,不過(guò)從國(guó)內(nèi)的習(xí)慣上講,晶體管有時(shí)多指晶體三極管。
晶體管(transistor)是一種固體半導(dǎo)體器件,可以用于檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開(kāi)關(guān),基于輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開(kāi)關(guān),和一般機(jī)械開(kāi)關(guān)(如Relay、switch)不同處在于晶體管是利用電訊號(hào)來(lái)控制,而且開(kāi)關(guān)速度可以非常之快,在實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。
晶體管的主要類(lèi)型
根據(jù)晶體管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi),晶體管可以分為:NPN型晶體管和PNP型晶體管。
NPN型晶體管和PNP型晶體管的區(qū)別如下圖所示:
根據(jù)晶體管使用的半導(dǎo)體材料分類(lèi),則晶體管可以分為:硅管和鍺管。
晶體管原理
依據(jù)晶體管兩個(gè)PN結(jié)的偏置情況,晶體管的工作狀態(tài)有放大、飽和、截止和倒置四種。
以NPN型晶體管為例,NPN型晶體管的工作原理圖及等效電路圖如下圖所示。
晶體管工作在放大狀態(tài):發(fā)射結(jié)正向偏置,集電結(jié)反向偏置。