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電子管的放大原理

生活 更新时间:2024-12-21 17:14:07

普及數電模電知識,科教興國。

大家好,創客e工坊本期和大家來學習有關三極管的基礎知識。

說起導體或者絕緣體相信大家都不陌生,但是對于半導體,不知道大家有多少了解?

半導體是指常溫下導電性能介于導體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。通俗點講就是一種既導電又不導電的東西,很神奇吧?常見的半導體材料有矽、鍺、砷化镓等。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)1

接下來要教大家認兩個英文單詞,第一個是Positive,意思是正的,陽性的,積極的;另外一個是Negative,意思是負的,消極的,這兩個英文單詞後面我們會用到。

說起中國結,相信大家都聽說過或者見到過,是這個樣子的。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)2

不過,今天我們要講得是另外一個結,叫做P-N結。什麼是P-N結呢?簡單點來說,就是我們拿一塊半導體材料,如最常見的矽,我們在這塊矽基片的一端摻入少量的雜質,如硼元素,這時候就形成了P型半導體。同理,我們在矽基片的另一端摻入少量的雜質,如磷元素,這時候就形成了N型半導體。P型摻雜區和N型摻雜區緊密接觸的地方就形成了P-N結!

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)3

P-N結具有單向導通、反向飽和漏電或擊穿導體的特性,這就是我們常說的正向導通,反向截止。沒錯,當我們在P-N結的兩端接上金屬引腳,用些特殊的材料将這塊P-N結封裝起來,于是就有了我們常見常用的基礎元器件——二極管。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)4

同樣是一塊矽基片,如果我們在一端摻入少量的雜質硼元素,中間摻入少量的雜質磷元素,再在另一端摻入少量的雜質硼元素,這時候就形成了兩個離得很近的背靠背排列的P-N結,雙極結型三極管(BJT)由此誕生。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)5

如果制作摻雜的時候兩端形成的是N型半導體,中間形成的是P型半導體,那麼這個雙極結型三極管就是NPN型的。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)6

我們在摻雜的過程中,有意識地讓中間的區域做得很薄,這個區域就叫做基區,兩端的區域摻雜的濃度不一樣,并且面積也不一樣,摻雜濃度高,面積相對較小的叫做發射區,摻雜濃度低,面積較大的叫做集電區。

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從這三個區域引出電極,于是就有了基極b,發射極e,集電極c,抽象成圖形表示如圖所示。

電子管的放大原理(三極管基礎知識講解)8

于是就有了我們在書本上常見的兩種類型的雙極結型三極管的結構示意圖。

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接下來看看NPN型三極管的電路符号,注意箭頭是朝外的。

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PNP型三極管的電路符号,箭頭是流向裡邊的。

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發射極上的箭頭表示的是發射結加正偏電壓時,發射極電流的實際方向。

很多初學者可能很容易混淆這兩個電路符号,不知道怎麼分辨,前面我跟大家提起過兩個英文單詞,其首字母分别為P,N。P代表正,N代表負,那麼對于NPN,P在中間,N在兩邊,意思是說,中間是正極,兩邊是負極,那麼電流肯定是從正流向負,箭頭自然朝外。

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同理,PNP,負在中間,正在兩邊,從正流向負,那箭頭自然是流向裡邊。

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大家這樣子記應該會好記許多,不用死記硬背的,要活學活用。

三極管的種類有很多,要是按照所用的半導體材料來分,有矽管和鍺管;要是按照工作頻率來分,有低頻管和高頻管;按照功率來分,有小功率管,中功率管和大功率管;按照功能來分,分為開關管,功率管,達林頓管,光敏管等。

我們平時常見的NPN型三極管有:8050、9013、9014、9018、C1815、D882、TIP41、3DD15、2N3055、2N3773等;

常見的PNP型三極管有:8550、9012、9015、B772、TIP42、2N5884等。

其中,像8050、8550、9013、9012等這種TO-92封裝的三極管屬于小功率三極管。

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D882、B772、TIP41、TIP42等屬于中功率三極管。

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3DD15、2N3055、2N3773、2N5884等這種金封鐵帽的三極管屬于大功率三極管。

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以上都是直插型的三極管,現在常見的還有這種SOT-23封裝的貼片三極管。

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我們國家生産的晶體管有一套命名規則,可以來了解一下:

第一部分的3表示為三極管。

第二部分表示器件的材料和結構,A:PNP型鍺材料 B:NPN型鍺材料 C:PNP型矽材料 D:NPN型矽材料。

第三部分表示功能,U:光電管 K:開關管 X:低頻小功率管 G:高頻小功率管 D:低頻大功率管 A:高頻大功率管。

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如:3DG6屬于高頻小功率矽管,3AX31屬于低頻小功率鍺管,3DD15屬于低頻大功率矽管。

這裡附上詳細視頻教程:點擊觀看詳細視頻教程

好的,本期就講這麼多,如果大家想學習了解更多有趣有用的DIY作品,歡迎關注和訂閱創客e工坊,最後别忘了支持一下阿樂哦,有你們的支持阿樂才有持續創作的動力,謝謝大家啦!

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