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从零开始学习三极管,讲得很详细,通俗易懂!

2021-12-19  潜岳修省   |  转藏
   

普及数电模电知识,科教兴国。

大家好,创客e工坊本期和大家来学习有关三极管的基础知识。

说起导体或者绝缘体相信大家都不陌生,但是对于半导体,不知道大家有多少了解?

半导体是指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。通俗点讲就是一种既导电又不导电的东西,很神奇吧?常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等。

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接下来要教大家认两个英文单词,第一个是Positive,意思是正的,阳性的,积极的;另外一个是Negative,意思是负的,消极的,这两个英文单词后面我们会用到。

说起中国结,相信大家都听说过或者见到过,是这个样子的。

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不过,今天我们要讲得是另外一个结,叫做P-N结。什么是P-N结呢?简单点来说,就是我们拿一块半导体材料,如最常见的硅,我们在这块硅基片的一端掺入少量的杂质,如硼元素,这时候就形成了P型半导体。同理,我们在硅基片的另一端掺入少量的杂质,如磷元素,这时候就形成了N型半导体。P型掺杂区和N型掺杂区紧密接触的地方就形成了P-N结!

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P-N结具有单向导通、反向饱和漏电或击穿导体的特性,这就是我们常说的正向导通,反向截止。没错,当我们在P-N结的两端接上金属引脚,用些特殊的材料将这块P-N结封装起来,于是就有了我们常见常用的基础元器件——二极管。

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同样是一块硅基片,如果我们在一端掺入少量的杂质硼元素,中间掺入少量的杂质磷元素,再在另一端掺入少量的杂质硼元素,这时候就形成了两个离得很近的背靠背排列的P-N结,双极结型三极管(BJT)由此诞生。

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如果制作掺杂的时候两端形成的是N型半导体,中间形成的是P型半导体,那么这个双极结型三极管就是NPN型的。

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我们在掺杂的过程中,有意识地让中间的区域做得很薄,这个区域就叫做基区,两端的区域掺杂的浓度不一样,并且面积也不一样,掺杂浓度高,面积相对较小的叫做发射区,掺杂浓度低,面积较大的叫做集电区。

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从这三个区域引出电极,于是就有了基极b,发射极e,集电极c,抽象成图形表示如图所示。

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于是就有了我们在书本上常见的两种类型的双极结型三极管的结构示意图。

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接下来看看NPN型三极管的电路符号,注意箭头是朝外的。

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PNP型三极管的电路符号,箭头是流向里边的。

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发射极上的箭头表示的是发射结加正偏电压时,发射极电流的实际方向。

很多初学者可能很容易混淆这两个电路符号,不知道怎么分辨,前面我跟大家提起过两个英文单词,其首字母分别为P,N。P代表正,N代表负,那么对于NPN,P在中间,N在两边,意思是说,中间是正极,两边是负极,那么电流肯定是从正流向负,箭头自然朝外。

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同理,PNP,负在中间,正在两边,从正流向负,那箭头自然是流向里边。

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大家这样子记应该会好记许多,不用死记硬背的,要活学活用。

三极管的种类有很多,要是按照所用的半导体材料来分,有硅管和锗管;要是按照工作频率来分,有低频管和高频管;按照功率来分,有小功率管,中功率管和大功率管;按照功能来分,分为开关管,功率管,达林顿管,光敏管等。

我们平时常见的NPN型三极管有:8050、9013、9014、9018、C1815、D882、TIP41、3DD15、2N3055、2N3773等;

常见的PNP型三极管有:8550、9012、9015、B772、TIP42、2N5884等。

其中,像8050、8550、9013、9012等这种TO-92封装的三极管属于小功率三极管。

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D882、B772、TIP41、TIP42等属于中功率三极管。

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3DD15、2N3055、2N3773、2N5884等这种金封铁帽的三极管属于大功率三极管。

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以上都是直插型的三极管,现在常见的还有这种SOT-23封装的贴片三极管。

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我们国家生产的晶体管有一套命名规则,可以来了解一下:

第一部分的3表示为三极管。

第二部分表示器件的材料和结构,A:PNP型锗材料 B:NPN型锗材料 C:PNP型硅材料 D:NPN型硅材料。

第三部分表示功能,U:光电管 K:开关管 X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管。

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如:3DG6属于高频小功率硅管,3AX31属于低频小功率锗管,3DD15属于低频大功率硅管。

这里附上详细视频教程:点击观看详细视频教程

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