晶体管 - 基础知识，类型和占用模式

晶体管简介：

早先，电子设备的关键和重要组成部分是真空管;它是一种用于的电子管控制电流。真空管工作但是庞大，需要更高的工作电压，高功耗，效率降低，并且阴极电子发射材料进行操作。因此，最终作为热量缩短了管本身的寿命。为了克服这些问题，John Bardeen，Walter Brattain和William Shockley在1947年的贝尔实验室中发明了一个晶体管。这个新设备是更优雅的解决方案，以克服真空管的许多基本局限性。

晶体管是可以进行和绝缘的半导体器件。晶体管可以充当开关和放大器。它将音频波转换为电子波和电阻，控制电子电流。晶体管具有非常长的寿命，尺寸较小，可以在较低电压供应上运行，以便更大的安全性，并且不需要无丝电流。第一个晶体管用锗制造。晶体管使用与真空管三极管相同的功能，但是使用半导体结代替真空室中的加热电极。它是现代电子设备的基本构建块，并在现代电子系统中发现。

晶体管基础：

晶体管是三端装置。即，

• 基础：这负责激活晶体管。
• 收藏家：这是积极的铅。
• 发射器：这是负面领导。

晶体管背后的基本思想是，它可以通过改变流过第二通道的更小电流的强度来控制电流的流程。

晶体管的类型：

存在两种类型的晶体管;它们是双极连接晶体管（BJT），场效应晶体管（FET）。小电流在底座和发射器之间流动;基站可以控制收集器和发射极端子之间的较大电流。对于场效应晶体管，它还具有三个端子，它们是栅极，源极和漏极，并且栅极处的电压可以控制源极和漏极之间的电流。BJT和FET的简单图表如下图所示：

如您所见，晶体管有各种不同的尺寸和形状。所有这些晶体管共同的一件事是它们每个都有三个引线。

• 双极结晶体管：

双极连接晶体管（BJT）具有连接到三个掺杂半导体区域的三个端子。它配有两种类型，p-n-p和n-p-n。

P-N-P晶体管，由两层P掺杂材料之间的N掺杂半导体组成。进入收集器的基极电流在其输出处被放大。

即，当PNP晶体管相对于发射器拉低时，当PNP晶体管接通时。PNP晶体管符号当设备处于转发活动模式时，PNP晶体管符号的箭头。

N-P-N晶体管组成的一层P掺杂半导体在两层N掺杂材料之间。通过放大电流，我们得到高收集器和发射极电流。

即，当NPN晶体管相对于发射器时，当其底座被拉低时。当晶体管处于状态时，电流在晶体管的集电极和发射极之间。基于P型区域的少数载波，电子从发射器移动到收集器。它允许更大的电流和更快的操作;因此，今天使用的大多数双极晶体管是NPN。

• 场效应晶体管（FET）：

场效应晶体管是单极晶体管，N沟道FET或P沟道FET用于传导。FET的三个端子是源极，栅极和漏极。上面显示了基本的N沟道和P沟道FET。对于N沟道FET，该装置由N型材料构成。在源极和漏极之间，然后型材料用作电阻器。

该晶体管控制有关孔或电子的正负载体。通过移动正极和负电荷载体形成FET通道。由硅制成的FET通道。

FET，MOSFET，JFET等有许多类型的FET应用在低噪声放大器，缓冲放大器和模拟开关中。

双极结晶体管偏置

晶体管是几乎所有电路所必需的最重要的半导体有源器件。它们用作电路中的电子开关，放大器等。晶体管可以是在电子电路中具有不同功能的NPN，PNP，FET，JFET等。为了适当的电路工作，有必要使用电阻网络偏置晶体管。操作点是显示集电极 - 发射极电压和没有输入信号的集电极电流的输出特性的点。操作点也称为偏置点或Q点（静止点）。

偏置被称为提供电阻器，电容器或电源电压等，以提供晶体管的适当操作特性。DC偏置用于在特定集电极电压下获得DC集电极电流。该电压和电流的值以Q点表示。在晶体管放大器配置中，IC（MAX）是可以通过晶体管流过的最大电流，并且VCE（最大值）是施加在设备上的最大电压。要将晶体管工作为放大器，必须将负载电阻RC连接到收集器。偏置将DC工作电压和电流设置为正确的电平，使得AC输入信号可以由晶体管适当地放大。正确的偏置点是晶体管的完全或完全关闭状态之间的某个位置。该中心点是Q点，如果晶体管正确偏置，则Q点将是晶体管的中心工作点。这有助于输出电流随着输入信号通过完整循环而增加和减小。

为了设定晶体管的正确Q点，收集电阻器用于将集电极电流设定为恒定和稳定值，而没有任何信号。该稳定的直流操作点由电源电压的值和基部偏置电阻的值设定。基础偏置电阻用于包括公共基础，公共集电器和公共发射器配置的所有三个晶体管配置中。

偏置模式：

以下是晶体管基座偏置的不同模式：

1.当前偏置：

如图1所示，两个电阻器RC和RB用于设置基础偏压。这些电阻器建立具有固定电流偏压的晶体管的初始操作区域。

晶体管通过RB向正基极偏置电压的向前偏置。前向基极 - 发射极电压降为0.7伏。因此，目前通过RB是我_B.=（V._CC.- V._是） / 一世_B.

2.反馈偏置：

图2显示了通过使用反馈电阻器的晶体管偏置。从集电极电压获得基础偏压。收集器反馈确保晶体管始终偏置在有源区域中。当集电极电流增加时，收集器下降的电压下降。这减少了基础驱动器，这又会降低收集电流。该反馈配置非常适用于晶体管放大器设计。

3.双反馈偏置：

图3显示了如何使用双反馈电阻实现偏置。

通过使用两个电阻器RB1和RB2通过增加通过基础偏置电阻器的电流来增加关于β变化的稳定性。在这种配置中，RB1中的电流等于收集电流的10％。

4.划分偏置：

图4示出了分压器偏置，其中两个电阻器RB1和RB2连接到形成分压器网络的晶体管的基极。晶体管通过RB2的电压降地偏置。这种偏置配置广泛用于放大器电路。

5.双基偏置：

图5显示了稳定的双反馈。它使用发射器和集电极基础反馈来通过控制集电极电流来改善稳定性。应选择电阻值以将发射器电阻器10％的电源电压和电流通过RB1，10％的电流设置电压的电压降。

晶体管的优点：

1. 较小的机械敏感性。
2. 较低的成本和更小的尺寸，特别是在小信号电路中。
3. 低操作电压，用于更大的安全性，降低成本和更严格的间隙。
4. 寿命长。
5. 阴极加热器没有功耗。
6. 快速切换。

它可以支持互补对称电路的设计，真空管不可能。如果您对此主题或电气有任何疑问2021欧洲杯足球竞猜官方平台电子项目留下下面的评论。