分类和不同类型的晶体管|,BJT, FET, NPN, PNP

晶体管成了现代电子学的重要组成部分,我们无法想象没有晶体管的世界。欧宝娱乐可靠吗在本教程中,我们将学习晶体管的分类和不同类型。欧宝官网app苹果下载ob直播app我们将学习BJTob直播app (NPN和欧宝官网app苹果下载PNP), JFET (n沟道和p沟道),MOSFET(增强和耗尽)以及基于其应用的晶体管(小信号,快速开关,功率等)。

介绍

晶体管是一种半导体器件,用于放大信号或用作电控开关。晶体管是三个终端装置,一个终端(或引线)的小电流/电压将控制在其他两个端子(引线)之间的大流程。

由于长时间,真空管被晶体管替换,因为晶体管在真空管上具有更多的益处。晶体管的尺寸较小,需要低能量操作,并且它还具有低功耗。晶体管是重要的有源组件之一(一个可以产生比输入信号中的输出信号更高功率的设备)。

晶体管是几乎所有电子电路的基本元件,如:放大器,开关,振荡器,稳压器,电源和最重要的数字逻辑集成电路。

从第一个晶体管发明到现在,晶体管根据其结构或操作方式被分为不同的类型。下面的树状图解释了不同类型晶体管的基本分类。

晶体管树形图

1.晶体管树

通过观察上述树图,可以容易地理解晶体管的分类。晶体管基本上分为两种类型。它们是:双极连接晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。BJT再次分为NPN和PNP晶体管。FET晶体管分为JFET和MOSFET。

结型FET根据其结构又进一步分为n通道JFET和p通道JFET。mosfet分为耗尽模式和增强模式。同样,耗尽型和增强型晶体管被进一步分为n沟道和p沟道。

类型的晶体管

如前所述,在更广泛的范围内,主要的晶体管家族是bject和fet。不管它们属于哪个家族,所有的晶体管都有适当/特定的不同半导体材料的排列。通常用于制造晶体管的半导体材料有硅、锗和砷化镓。

基本上,晶体管根据其结构进行分类。每种类型的晶体管都具有自己的特征,优点和缺点。

从物理和结构上讲,BJT和FET的区别在于,在BJT中,大多数和少数载流子都需要运行,而在FET中,只需要大多数载流子。

基于它们的性质和特性,一些晶体管主要用于开关用途(MOSFET),另一方面,一些是晶体管用于放大目的(BJT)。一些晶体管设计用于放大和切换目的。

结型晶体管

结晶体管通常称为双极结晶体管(BJT)。术语“双极”是指进行电流所需的电子和孔,并且术语“结”是指其包含PN结(实际上的两个结)。

BJT晶体管有三个端子,分别是发射极(E)、基极(B)和集电极(C)。根据结构不同,BJT晶体管可分为NPN晶体管和PNP晶体管。

bject本质上是电流控制的设备。如果有少量电流流过BJT晶体管的基极,就会产生从发射极到集电极的大电流。双极结晶体管有低输入阻抗,它导致流过晶体管的大电流。

双极结晶体管仅由输入电流接通,输入电流被输入到基极端。bts可以在三个地区运营。它们是:

  • 截止区:这里晶体管处于“关闭”状态,即流过晶体管的电流为零。它基本上是一个打开的开关。
  • 有源区:这里晶体管起放大器的作用。
  • 饱和区域:此处晶体管完全'ON'状态,还可以作为闭合开关。

NPN型晶体管

NPN是双极结晶体管(BJT)的两种类型之一。NPN晶体管由两种n型半导体材料组成,它们被一层薄薄的p型半导体隔开。在这里,大多数载流子是电子,而空穴是少数载流子。电子从发射极到集电极的流动由基极上的电流控制。

基极端子的少量电流导致大量电流从发射器流到收集器。如今,更常用的双极晶体管是NPN晶体管,因为电子的迁移率大于孔的迁移率。在晶体管中流动的电流的标准方程是

E=我B+我C

NPN晶体管的符号和结构如下所示。

2.NPN型晶体管符号

PNP型晶体管

PNP是另一种双极结晶体管(BJT)。该PNP晶体管包含两种p型半导体材料,并由一薄层n型半导体隔开。在PNP晶体管中,大多数载流子是空穴,而电子是少数载流子。晶体管发射极末端的箭头表示常规电流的流动。在PNP晶体管中,电流从发射极流向集电极。

当基极端相对发射极被拉低时,PNP晶体管是开的。PNP晶体管的符号和结构如下所示。

3.PNP电路符号和结构

场效应晶体管

场效应晶体管(FET)是另一种主要类型的晶体管。基本上,FET也有三个终端(像bts)。场效应晶体管分为结场效应晶体管(JFET)和绝缘栅场效应晶体管(IG-FET)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

对于电路中的连接,我们还考虑第四端,称为基极或基板。fet可以控制源极和漏极之间的沟道的大小和形状,这是由施加在栅极上的电压产生的。

场效应晶体管是单极性设备,因为它们仅需要多个电荷载波来操作(与BJT不同,这是双极晶体管的)。

结场效应晶体管

结场效应晶体管(JFET)是场效应晶体管中最早、最简单的一种。jfet被用作开关、放大器和电阻器。这晶体管是一种电压控制装置。它不需要任何偏置电流。

栅极和源之间施加的电压控制晶体管的源极和漏极之间的电流流动。JFET晶体管可用于N沟道和P沟道类型。

n沟道JFET

在n沟道JFET中,电流是由电子引起的。当在栅极和源极之间施加电压时,在源极和漏极之间形成一个通道,以便电流流动。这个通道叫做n通道。目前,n沟道JFET是比p沟道JFET更好的类型。n沟道JFET晶体管的符号如下。

4.n沟道jfet符号

p沟道JFET

在这种类型的JFET中,电流的流动是由于孔洞。源极和漏极之间的沟道称为p沟道。p沟道jfet的符号如下。在这里,箭头表示电流的方向。

5.p沟道jfet符号

场效应晶体管

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是所有晶体管中最常用和最受欢迎的一种。“金属氧化物”的名称表明栅区和沟道被一薄层金属氧化物(通常是SiO)隔开2).

因此,MOSFET也被称为绝缘栅场效应晶体管,因为栅区与源漏区完全绝缘。有一个额外的终端称为衬底或体,这是主要的半导体(硅),在其中的FET是制造。因此,场效应晶体管有四个终端漏极、源极、栅极和体或衬底。

MOSFET相对于BJT和JFET有很多优点,主要是它提供了高输入阻抗和低输出阻抗。它用于开关电路和电源电路,是集成电路设计技术的主要组成部分。

MOSFET晶体管有耗尽型和增强型两种。进一步将耗尽型和增强型分为n通道型和p通道型。

n沟道MOSFET

在源极和漏极之间具有n沟道区域的场效应晶体管称为n沟道场效应晶体管。在这里,源端和门端被n型材料重掺杂,这些n型材料位于重掺杂的p型半导体材料(衬底)中。

在源极和漏极之间流动的电流是由电子引起的。栅极电压控制电路中的电流。n沟道MOSFET比p沟道MOSFET更常用,因为电子迁移率比空穴迁移率高。

n沟道MOSFET晶体管的符号和结构如下(增强和耗尽模式)。

6增强模式

6 .Depletion模式

p沟道MOSFET

在源极和漏极之间具有p沟道区域的场效应晶体管称为p沟道场效应晶体管。在这里,源极和漏极端重掺杂p型材料,衬底重掺杂n型材料。源极和漏极之间的电流是由于孔洞集中造成的。在栅极处施加的电压将控制通过通道区域的电流流动。

P沟道MOSFET晶体管的符号和结构如下(均增强和耗尽模式)给出。

7 .p通道增强模式

7.p沟道耗尽型

基于功能的晶体管

晶体管也根据它们的功能(操作或应用)进行分类。不同类型的晶体管基于其功能的解释如下。

小信号晶体管

小信号晶体管的基本功能是放大小信号,但有时这些晶体管也用于开关目的。市场上有NPN和PNP两种形式的小信号晶体管。我们通常可以在小信号晶体管的本体上看到一些数值,这表明了晶体管的hFE。

根据此HFE值,我们可以了解晶体管的容量放大信号。常用的HFE值是10至500的范围。这些晶体管的集电极电流值为80至600 mA。这种类型的晶体管以1到300 MHz的频率范围操作。晶体管本身的名称表示这些晶体管放大小信号,该信号使用小的电压和电流,例如少数毫米伏特和电流的毫米。

Small-signal-transistor

小信号晶体管在几乎所有类型的电子设备中使用,并且这些晶体管也用于若干应用中,其中一些是开关的,用于一般使用,LED二极管驱动器,继电器驱动器,音频静音功能,定时器电路,红外二极管放大器,偏置电路等

小型开关晶体管

小型开关晶体管是主要用于切换但有时用于放大的那些晶体管。与小信号晶体管一样,小型开关晶体管也可以NPN和PNP的形式提供,并且这些类型的晶体管也具有HFE值。

这些晶体管的hFE值范围从10到200。当hFE值为200时,晶体管不是很好的放大器,但它们起到了更好的开关作用。集电极电流值范围为10 ~ 1000ma。这些晶体管主要用于开关应用。

Small-switching-transistor

功率晶体管

用于大功率放大器和电源的晶体管称为功率晶体管。这种晶体管的集电极连接到一个金属器件的底座上,这个结构充当散热片,为应用消散多余的功率。

这些类型的晶体管有NPN, PNP和达林顿晶体管的形式。这里,集电极电流值的范围是1到100a。工作频率范围为1 ~ 100mhz。这些晶体管的功率值从10到300w不等。晶体管的名称本身表明功率晶体管用于需要高功率、高电压和大电流的应用场合。

功率晶体管

高频晶体管

高频晶体管用于在高频下工作的小信号,用于高速开关应用。高频晶体管也称为射频晶体管。

这些晶体管的最大频率值约为2000mhz。欧宝官网app苹果下载集电极电流(IC)的取值范围为10 ~ 600 mA。这些类型的晶体管也以NPN和PNP的形式提供。这些主要用于高频信号的应用,而且这些晶体管必须在高速下开或关。这些晶体管用于高频,VHF, UHF,有线电视和MATV振荡器和放大器电路。

High-frequency-transistors

照片晶体管

光敏晶体管是一种视光工作的晶体管,也就是说,这些晶体管是光敏的。一个简单的光电晶体管只不过是一个双极晶体管,它包含光敏区而不是基端。

光电晶体管仅具有2个端子而不是3个端子(在BJT中)。当光敏区域是暗时,在晶体管中没有电流流动,晶体管处于关闭状态。

光电晶体管

8.照片晶体管

当光敏区暴露在光线下时,基极产生少量电流,使集电极向发射极流过大电流。光电晶体管可在BJT和FET晶体管类型。它们被命名为photo- bts和photo- fet。

与光- bts不同的是,光- fet利用光产生栅极电压,控制漏极和源极之间的电流流动。光-场效应晶体管比光- bject对光更敏感。photo-BJT和photo- fet的符号如上图所示。

Uni-Junction晶体管(UJT)

Unijunction-Transistor

9.单结晶体管

单结晶体管(UJT)仅用于电控开关。由于它们的设计,这些晶体管不包含任何放大特性。这些通常是三个引线晶体管,其中两个称为基极,第三个称为发射极。

现在,我们来看看单结晶体管的工作原理。如果发射极和任何一个基极(B1或B2)之间没有电位差,则在B1和B2之间有少量电流流过。

如果在发射极端施加足够的电压,那么发射极端就会产生大电流,增加B1和B2之间的小电流,从而在晶体管中产生大电流流动。

在这里,发射极电流是控制晶体管总电流的主要电流源。B1和B2端子之间的电流非常小,由于这个原因,这些晶体管不适合作放大用途。

20的反应

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