晶体
三极管也称晶体管或者三极管。晶体三极管是双极型晶体管的简称,是常用的半导体组件之一,具有电流放大和开关作用,是电子电路的核心组件。
晶体三极管的基本结构是由两个反向连接的PN结面,中间有一夹层组成的,因此,晶体三极管可有PNP和NPN两种晶体三极管的功能差别在于工作时的电流方向不同,NPN型晶体管使用上较为普遍。晶体三极管三个接出来的端点依序称为发射极、基极和集电极。名称来源于晶体三极管工作时的功能。下面分别介绍常用的三极管相关知识。
1、大/小功率/低率/高频/超高频三极管
在通常情况下,把最大集电极允许耗散功率PCM在1W以下的三极管称为小功率三极管;把最大集电极允许耗散功率PCM在1~10W的三极管称为中功率三极管;把最大集电极允许耗散功率PCM在10W以上的三极管称为大功率三极管;把特征频率低于3MHz的三极管称为低频三极管;把特征频率高于3MHz而低于30MHz的三极管称为中频三极管;把特征频率大于30MHz的三极管称为高频三极管,其频率特性一般高于500MHz,主要用于电视机、雷达、导航、通信等领域中处理微波段(300MHz以上的频率)的信号。
2、开关三极管
开关三极管是一种饱和截止状态变换速度较快的三极管,广泛应用于各种脉冲电路、开关电路及功率输出电路中。开关三极管分为小功率开关三极管和高反压大功率开关三极管等。
小功率开关三极管一般用于高频放大电路、脉冲电路、开关电路及同步分离电路等。
高反压大功率开关三极管通常均为硅NPN型。其最高反向电压UCBO高于800V,主要用于彩色电视机、计算机显示器中做开关电源管、行输出管或用于汽车电子点火哭器、电子镇流器、逆变器、不间断电源(UPS)等产品中。
3、带阻尼三极管
带阻尼三极管是将高反压大功率开关三极管与阻尼二极管、保护电阻封装为一体构成的特殊电子器件,主要用于彩色电视机或计算机显示器的行扫描电路中。
带阻尼三极管有金属封装和塑料封闭两种封装形式。
4、带阻三极管
带阻三极管是将一只或两只电阻器与晶体管连接后封装在一起构成的,做反相器或倒相器,广泛应用于电视机、影碟机等产品中。
带阻三极管由于基极串有电阻R1,基极、发射极极间并有电阻R2,有的系列的R1/R2的电阻值也不同,因此用万用表检测时,不同型号的带阻三极管测量值也不同。一般B-E、B-C、C-E极间正、反向电阻值均比普通三极管要大得多。
带阻三极管通常是将内部电阻R1、R2的值进行合理搭配后,与三极管的管芯封装成系列产品,使用户的电路设计简单化、标准化。常用的带阻三极管系列产品的电阻R1/R2比率有10K/10K、22K/22K、1K/10K等。
R1、R2值的大小对带阻三极管工作状态有较大的影响。R1越小,带阻三极管的饱和程度越深,I越大,输出电压U越低,抗干扰能力越强,但对开关速度有影响。R2的作用是用来减小管子截止时的集电极反向电流,并可减小整机的电源消耗。R2的大小对带阻三极管截止时的集电极反向电流大小有影响。
带阻三极管通常采用片状塑封形式,主要产品有TO-92、TO92S、SOT-23M等几种。带阻三极管以小功率管为主,集电极最大允许电流I大多为100mA。部份带阻三极管的I可达700mA。带阻三极管外观上与普通三极管并无多大区别,要区分它们只能通过万用表测量或查阅厂家技术资料。
带阻三极管具有较高的输入阻抗和低噪声性能,广泛应用在高品质的激光唱机中做电压放大。常用的带阻三极管有DTA系列、DTB系列、DTD系列、UN系列、FN系列等多种。
5、差分对管
差分对管也称孪生对管或一体化差分对管。它是将两只性能参数相同的三极管封装在一起构成的电子器件,一般用在音频放大器或仪器、仪表中做差分输入放大管。
差分对管能以最简单的方式构成性能优良的差分放大器,经常用于仪器、仪表的输入电路和前置放大电路中。
6、达林顿管
达林顿管也称复合晶体管。它采用复合连接方式,将两只或更多只晶体管的集电极连在一起,而将第一只晶体管的发身极直接耦合到第二只晶体管的其基极,依次极联而成,最后引出E、B、C三个极。
达林顿管具有较大的电流放大系数及较高的输入阻抗。它又分为普通达林顿管和大功率达林顿管。
普通达林顿管通常由两只晶体管或多只晶体管复合连接而成,内部不带保护电路,耗散功率在2W以下。
普通达林顿管一般采用TO-92塑料封装,主要用于高增益放大电路或继电器驱动电路等。
达林顿管可以扩大电流的驱动能力,在实际应用中,通常采用两个三有管连接成达林顿管的形式来扩大电流的驱动能力。等效后晶体管的性能均遵循下死规律:B≈B1×B2;晶体管的类型由复合管中第一只管子决定。
大功率达林顿管在普通达林顿管的基础上,增加了由泄放电阻和续流 二有管组成的保护电路。大功率达林顿管在C-E极之间反向并联一只过压保护二极管,当负载(如继电器线圈)突然断电时,可将反向电动势泄放掉,防止内部晶本管被击穿。大功率达林顿管稳定性较高,驱动电流更大。
大功率达林顿管一般采用TO-3金属封装或采用TO-120、TO-220、TO-3P等塑料封装,主要用于音频功率放大、电源稳压、大电流驱动控制等电路。