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龙8中国唯一官方网站电力电子科学笔记:PNP和NPN晶体管

作者:小编    发布时间:2024-05-01 21:40:08    浏览量:

  如果我们尝试将pn结焊接到np结上,我们会得到如图1所示的器件,其中字母E、B和C分别表示发射极、基极和集电极。这是对p、n、p三个区域的命名。

  相反,如果我们将np结焊接到pn结上,我们就会得到如图2所示的器件,其中E、B和C在掺杂方面的作用颠倒了。结果就是一个NPN型晶体管。在这两种配置中,器件均由JE和JC结组成。

  晶体管也被称为半导体三极管,因为它标志着真空管的终结,就像结型二极管取代了真空二极管一样。另一个常见名称则是BJT,即双极结型晶体管的缩写。双极属性是指半导体中的导电性(由电子和空穴决定)。

  在图3中,我们可以看到PNP晶体管的电路符号,其呈现方式主要是为了突出与图1中图表的关系。同样,图4显示了NPN晶体管的符号。

  让我们以PNP晶体管为例(结果也可以马上推广到NPN晶体管)。在开路条件下,我们预期会出现与单结类似的行为,即存在接触电势(请参阅之前的教程),这实际上是一个势垒,其目的是阻止空穴从发射极向基极扩散。如果没有这样的势垒,空穴就会无限地向基极扩散,这显然不符合物理情况,因为我们正处于开路条件下。如果V0是JE结处势垒的高度,那么相似的论证让我们可以说,JC结上存在势垒V‘。假设各个区域p,n,p具有相同的杂质浓度,我们有V0=V′。

  我们采用了以下惯例:主字母表示载流子(电子、空穴),第一个下标表示其所属区域。例如,符号np告诉我们正在考虑p区域中的电子(因此是少数电荷)。最后,第三个下标0表示系统在温度T0(不一定是室温)下处于热力学平衡状态。

  需要注意的是,我们忽略了耗尽层(在之前的教程中讨论过),因为与双结层相比,它的大小可以忽略不计。

  在p型区域中,浓度n相同,因为我们假设这些区域是相同的。如果在笛卡尔坐标系中,我们在横坐标上标出构成PNP晶体管的双结的线性尺寸,在纵坐标上标出单一区域中少数载流子的浓度(方程(1)),那么在热力学和开路平衡状态下我们将得到如图5所示的趋势,其中我们假设pn0》np0。

  还应该指出的是,少数载流子浓度和开路条件下严格不变的趋势是平均操作的结果,因为这些量围绕着平均值(即测量值)波动。

  由于存在两个结和三个端子,因此极化组合比二极管更多。像前面一样,让我们参考PNP晶体管,直接反向偏置JE和JC。在图6中,显示了这种极化配置,而图7则是相应的电路图。准确地说,我们有一个电压发生器,其电压为VEB,而VCC表示连接到JC的电池产生的电压。VCB用来表示集电极和基极之间的电位差。

  JE的正向偏置降低了势垒(如上一节所述),这导致空穴从发射极向基极扩散,电子从基极向发射极扩散。因此,在JE的p和n两个区域中,少数载流子的浓度出现了宏观增长。

  让我们把注意力集中在基极上广泛存在的空穴上。在这里,我们在JC附近具有以下电荷配置:如果我们测量C和B之间的电势差,我们会发现如图7所示的值,这意味着空穴被集电极C“收集”。然而,JC是反向偏置的,这决定了基极空穴的指数衰减,因此在JC处,这些载流子的浓度在统计上为零。反过来,JC的反向偏压会导致JC的p区电子浓度降低,这将在JC上产生指数衰减。如前所述,JE p区中的电子浓度会增加,然后由于结中大家都熟知的少数载流子扩散机制而呈指数衰减。图8总结了这些结论。

  多发射极分别接到比较器的输出端,集电极共用一路上拉电阻连接至电源,如果多路比较器有一路导通,则该多发射极

  型传感器,并提供选择这两种传感器类型的一些建议。 首先,让我们了解一下

  手册 /

  手册 /

  的半导体器件。它是一种三端口半导体器件,这些引脚分别标记为集电极(C)、基极(B)和发射极(E)。现在,我将展示如何使用万用表检查

  两种方案,但是不知道这两种方案哪一种更好或者更合理,而且没有头绪,大佬可否指点,感谢。 其实想的不仅是

  哪一个更好? /

  ?又是怎么和PLC接线 /

  的结构特点和伏安特性 /

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