嵌入式硬件设计：三极管

Posted 2021-10-11 秣宇

三极管

一、三极管

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

二、 三极管放大原理

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
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Eb。

三、三极管的分类

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
按工作频率分：高频管、低频管
按功率分：功率管、开关管

四、BJT结构

BJT是双极结型晶体管的简写，又称为半导体三极管，它有三个电极，常见的BJT外形如下图所示：

根据结构不同，BJT一般可分为两种类型：NPN型和PNP型，NPN型BJT结构示意图，管芯剖面图及表示符号如下图所示，半导体的三个区域分别称为发射区、基区和集电区。三个区域引出的三个点击分别叫做发射极e，基极b和集电极c。发射区与基区间的PN结称为发射结，基区与集电区间的PN结称为集电结。

结构特点：发射区：杂志浓度很高
基区：很薄且杂质浓度很低
集电区：面积很大

五、三极管的选型要点

1、要确定制作什么样性能的电路
2、确定要电源的电压来保证电路的正常工作
3、选择所要使用的晶体管的类型，PNP或NPN，一般NPN类使用的要多一点
4、确定发射极或集电极的最佳电流工作点，这个要根据BJT的频率特性曲线与发射极电流或集电极电流的关系来看
5、电路的电压放大倍数是由接在电源与集电极C之间的电阻RC和接在发射极和地之间的电阻RE之间的电阻比值决定的。由于基极-发射极之间的电压VBE随温度会变化，为使工作点稳定，RE的直流压降至少为1V以上。
6、晶体管的集电极损耗。
7、基极电位是+0.6V，基极电位一般由电阻分压得到