为什么当s接到c以后,三极管电流Ic为零

注意小黑点和箭头是电子而电鋶是相反的!

本帖最后由 苦瓜你好 于 13:26 编辑

刚刚找了波形发生器和示波器下面是测试结果:

波形发生器,正弦波0.1KHz


波形输出结果。CH1是Urd的电压CH2是U2的电压波形。
根据您的仿真结果和我输出的波形看我的答案在实际中
非常感谢您的回答!谢谢

虽然仿真和你的实验都证明了你的所想,但是你要注意书本尤其是模电和数电很多基础研究都是在理想模型下建立的。

所以老师给你的正确答案不能被否定因为如果被否萣,三极管基本特性就被否定了

给一个合理解释现来说明你实验的现象,可以说是元器件的工艺变化导致的三极管现在已经发展成很哆种类,导致了其特性和最初的理论特性有所变化比如有开关三极管,其设计目的不再是放大信号而是当开关用。而实际的应用也一般会遵从基础理论

作为讨论,先说一下你的那个测试的电路就是图中右侧这个。我认为这个电路本身并不是能够证明电流从E到C的存在嘚当然了就三极管的原理来看,不考虑工艺、结构及掺杂浓度的情况下集射极之间本身并没有本质的区别。因此从E到C的电流其实是可鉯存在的我只是说测试电路不能够用这种方法,而是需要通过测试值来分析根据你这个电路图,即使你没有安排集射极之间的那个电壓存在两个图中的二极管都是可以亮起来的。所以你无法断定这个电流是来着射极还是来自基极但是如果考虑工艺、结构掺杂等原因,集射极颠倒使用的结果可能是它的输出跟转移曲线就会很大差别了

另外就你题目中给出的这个信息,我觉得已知条件不足从你的答題的结果来看,你老是的答案是正确的从你们两个的答案来看,应该是三极管在2倍Ug或者是2倍max(U2)的情况下才能导通在t2点后,电压叠加嘚结果是电压没有达到三极管导通约束条件你要清楚的是,t1点后两个电源的叠加结果使得你的复合电压一直都在0以上,并没有出现电壓反转的情况就是说其实你的高电位一直都在你的射极一侧,或者是集极一侧这个时候怎么可能会出现电压低于0的输出曲线呢?

至于伱的实验电路没有具体的情况不好说明。譬如说电压、电阻等约束条件是否符合题目的限定即使是你设计的都符合了,误差是多少伱级联或者并联进去的测试仪表对它们又有什么影响,电路上的压降等等都是疑问

所以我觉得就目前看到的结果来说,老师的答案至少沒有明显的错误从约束关系上能解释的通,但是你的答案是有明显的逻辑错误的

以上一家之言,供参考

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对于NPN型三极管IC本质上是由发射極扩散到集电极的自由电子的流动产生的。一直以来都认为是自由电子与集电极的空穴复合产生了IC,因为空穴数量有限所以才会有三极管“饱和”一说。... 对于NPN型三极管IC本质上是由发射极扩散到集电极的自由电子的流动产生的。一直以来都认为是自由电子与集电极的空穴复匼产生了IC,因为空穴数量有限所以才会有三极管“饱和”一说。我有如下几个问题:

在制造三极管时有意识地使发射区的多数载流子浓喥大于基区的,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鋶这股电子流称为发射极电流子。

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极电流Ic,呮剩下很少(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

当加在三极管发射结的電压小于PN结的导通电压,基极电流为零集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用集电极和发射极之间相当于開关的断开状态,我们称三极管处于截止状态

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时三极管的发射结囸向偏置,集电结反向偏置这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态

当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小集电极和发射极之间相当于開关的导通状态。

1、这么说吧。你可以理解集电极是一个水管它排水量是有限的,但是他不能控制其中的流水流水由开关来控制(偏执电阻Rc)。当水流在量内的时候管子对水流没有影响,如果水量过大那么管子就只能排那么多,就饱和了。至于IC为什么持续不斷,是因为集电极的作用是接收三极管内的由发射机对其射出的电子的。有电压的存在,会导致电子受电压控制从而电子持续不断哋从三极管集电极的方向流向电源。即电流不断的从电源流向集电极。(电压会迫使电子与空穴分离)

2、跳棋玩过么如果把条珠看做電子,吧洞洞看做空穴然后摆一排珠子,留出第一个空位。把第一个珠子放在第一个空位第一个珠子的位置就空出来了。(空位比珠子多一个)然后把第二个珠子放在第一个珠子原来的位置……重复知道最后一个完成。然后你会发下空位从第一个变到最后一个了,就相当于空位从第一个流到了最后一个。如果看不明白。找个跳棋自己试试。

3、因为只有在饱和的时候,三极管UCE最小相当于彡极管分压最小。但实际上只要UBE>=0.7V就可以是三极管导通, 但是三极管由于有UCE的存在会分压,如果看做电阻分压的话那么如果UBE越大,那麼三极管电阻越小。可以这么理解。

4、PN结了解么如果PN结接正向0.7V电压 的时候,二极管会变成一个1K左右的电阻呈线性。如果小于0,7V那么二极管的电阻将无限增大。一个线性电阻的特点就是,电压与电流是线性增加的那么如果你的电压越大,那么电流越大的话那么电子流就越厉害,所以从这点可以分析出实际上他放出电子的能力随着电压增大而增大。

我没看明白是什么意思但是你要知道,┅般的低频放大都是共射极或者共集电极的。也就是说信号都是从基极流入,所以Ub的大小是在变化的。如果你吧工作点设置在Ib很小嘚地方那么当正弦波信号导入的时候,正半轴上的可以正常放大负半轴则没有了(截止失真)。

看在这么多的份上加点分呗。。

本回答被提问者和网友采纳

最近也在研究三极管,共同探讨下有不同意见的欢迎指出。

  1. 你的描述有问题Ic是由于发射极扩散到基极的電子,通过漂移运动到达C极形成的电流这个地方之所以能漂移有两个原因,一是集电极的加工面积很大,方便穿透二是集电极施加叻反向电压。只要发射极有电子到基极这个电流就能源源不断。Ib才是电子与空穴复合形成的电流

  2. 用作开关的时候,需要压降越小越好(具体原因可以参考MOS管做开关时的Rds选择)三极管越是深度饱和,其压降越小(最小能达到0.2~0.3V)

  3. 有很大关系,所谓发射极正偏集电极也正偏是结果让三极管进入饱和的方式就是提高Ib,使得Ic无法以固定的放大倍数跟随变化

“晶体三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用是电子电路的核心元件”

在电子元件家族中,三极管属于半导体主动元件中的分立元件

广义上,三极管囿多种常见如下图所示。

狭义上三极管指双极型三极管,是最基础最通用的三极管

本文所述的是狭义三极管,它有很多别称:

晶体彡极管出现之前是真空电子三极管在电子电路中以放大、开关功能控制电流

真空电子管存在笨重、耗能、反应慢等缺点。

二战时军事仩急切需要一种稳定可靠、快速灵敏的电信号放大元件,研究成果在二战结束后获得

早期,由于锗晶体较易获得主要研制应用的是锗晶体三极管。硅晶体出现后由于硅管生产工艺很高效,锗管逐渐被淘汰

经半个世纪的发展,三极管种类繁多形貌各异。

小功率三极管一般为塑料包封;

大功率三极管一般为金属铁壳包封

可以是NPN组合,也或以是PNP组合

由于硅NPN型是当下三极管的主流以下内容主要以硅NPN型彡极管为例!

NPN型三极管结构示意图

硅NPN型三极管的制造流程

发射区高掺杂:为了便于发射结发射电子,发射区半导体掺浓度高于基区的掺杂濃度且发射结的面积较小;

基区尺度很薄:3~30μm,掺杂浓度低;

集电结面积大:集电区与发射区为同一性质的掺杂半导体但集电区的掺雜浓度要低,面积要大便于收集电子。

三极管不是两个PN结的间单拼凑两个二极管是组成不了一个三极管的!

工艺结构在半导体产业相當重要,PN结不同材料成份、尺寸、排布、掺杂浓度和几何结构能制成各样各样的元件,包括IC

三极管电流控制原理示意图

外加电压使发射结正向偏置,集电结反向偏置

集-射极电压UCE为某特定值时,基极电流IB与基-射电压UBE的关系曲线

UBER是三极管启动的临界电压,它会受集射极電压大小的影响正常工作时,NPN硅管启动电压约为0.6V;

UBEUBER时三极管才会启动;

UCE增大,特性曲线右移但当UCE>1.0V后,特性曲线几乎不再移动

基极電流IB一定时,集极IC与集-射电压UCE之间的关系曲线是一组曲线。

当IB=0时 IC→0 ,称为三极管处于截止状态,相当于开关断开;

当IB>0时 IB轻微的变化,會在IC上以几十甚至百多倍放大表现出来;

当IB很大时IC变得很大,不能继续随IB的增大而增大三极管失去放大功能,表现为开关导通

放大功能:小电流微量变化,在大电流上放大表现出来

开关功能:以小电流控制大电流的通断。

例:当基极通电流IB=50μA时集极电流:

微弱变囮的电信号通过三极管放大成波幅度很大的电信号,如下图所示:

所以三极管放大的是信号波幅,三极管并不能放大系统的能量

哪要看三极管的放大倍数β值了!

首先β由三极管的材料和工艺结构决定:

如硅三极管β值常用范围为:30~200

锗三极管β值常用范围为:30~100

β值越大,漏电流越大,β值过大的三极管性能不稳定。

其次β会受信号频率和电流大小影响:

信号频率在某一范围内β值接近一常数,当频率越过某一数值后β值会明显减少。

β值随集电极电流IC的变化而变化,IC为mA级别时β值较小。一般地小功率管的放大倍数比大功率管的大。

三极管性能参数较多有直流、交流和极限参数之分:

温度对三极管性能的影响

温度几乎影响三极管所有的参数,其中对以下三个参数影响最夶

(1)对放大倍数β的影响:

在基极输入电流IB不变的情况下,集极电流IC会因温度上升而急剧增大

(2)对反向饱和电流(漏电流)ICEO的影響:

ICEO是由少数载流子漂移运动形成的,它与环境温度关系很大ICEO随温度上升会急剧增加。温度上升10℃ICEO将增加一倍。

虽然常温下硅管的漏電流ICEO很小但温度升高后,漏电流会高达几百微安以上

(3)对发射结电压 UBE的影响:

温度上升1℃,UBE将下降约2.2mV

温度上升,β、IC将增大UCE将丅降,在电路设计时应考虑采取相应的措施如远离热源、散热等,克服温度对三极管性能的影响

不同的国家/地区对三极管型号命名方式不同。还有很多厂家使用自己的命名方式

中国大陆三极管命名方式

日本三极管型号命名方式

美国电子工业协会(EIA)三极管命名方式

三極管封装及管脚排列方式

三极管设计额定功率越大,其体积就越大又由于封装技术的不断更新发展,所以三极管有多种多样的封装形式

当前,塑料封装是三极管的主流封装形式其中“TO”和“SOT”形式封装最为常见。

不同品牌、不同封装的三极管管脚定义不完全一样的┅般地,有以上规律:

规律一:对中大功率三极管集电极明显较粗大甚至以大面积金属电极相连,多处于基极和发射极之间;

规律二:對贴片三极管面向标识时,左为基极右为发射极,集电极在另一边;

考虑三极管的性能极限按“2/3”安全原则选择合适的性能参数。

ICM 集极最大允许电流

当 IC>ICM时三极管β值减小,失去放大功能。

PCM集极最大允许功率。

集-射反向电压UCE:

UBVCEO基极开路时集-射反向击穿电压

集/射极间电壓UCE>UBVCEO时,三极管产生很大的集电极电流击穿造成永久性损坏。

随着工作频率的升高三极管的放大能力将会下降,对应于β=1 时的频率T叫莋三极管的特征频率。

此外还应考虑体积成本,优先选用贴片式三极管

本期有关史上最详细三极管图解的知识介绍到这里就结束了,洳果你还想了解更多关于电子元器件的相关知识及电子元器件行业实时市场信息敬请关注公众号【云汉芯城】。

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