分类和不同类型的晶体管|BJT,FET,NPN,PNP

晶体管成为现代电子产品中的重要组成部分,我们无法想象没有晶体管的世界。亚博最新官网网址在本教程中,我们将了解分类和不同类型的晶体管。亚博彩票下载我们将学习BJT(NPN和P亚博彩票下载NP),JFET(N频道和P频道),MOSFET(增强和耗尽)以及基于其应用的晶体管(小信号,快速切换,电源等)。

介绍

晶体管是一种半导体器件,可用来放大信号或充当电控开关。晶体管是一个三个终端的设备,在一个终端(或引线)上的小电流/电压将控制其他两个终端(引线)之间的大电流流。

很长一段时间以来,真空管被晶体管取代,因为晶体管比真空管有更多的好处。晶体管体积小,运行能耗低,功耗低。晶体管是重要的有源器件之一(一种能产生比输入信号功率更高的输出信号的器件)。

晶体管是几乎每一个电子电路的基本组件,如:放大器,开关,振荡器,稳压器,电源和最重要的数字逻辑集成电路。

从发明第一个晶体管到现在,晶体管根据其结构或操作方式被分为不同的类型。下面的树形图解释了不同类型晶体管的基本分类。

晶体管树图

1.晶体管树

观察上面的树形图可以很容易地理解晶体管的分类。晶体管基本上分为两类。它们是:双极结晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。bjt又分为NPN和PNP晶体管。FET晶体管分为JFET和MOSFET。

根据其结构,结FET晶体管进一步分为N沟道JFET和P沟道JFET。MOSFET分为耗尽模式和增强模式。同样,耗尽和增强模式晶体管进一步分为各自的N沟道和P沟道。

晶体管的类型

如前所述,在更广泛的范围内,晶体管的主要家族是bjt和fet。不管它们属于哪个家族,所有的晶体管都有不同半导体材料的适当/特定的安排。制造晶体管常用的半导体材料有硅、锗和砷化镓。

基本上,晶体管是根据其结构来分类的。每种类型的晶体管都有各自的特点和优缺点。

物理和结构上讲,BJT和FET之间的差异是,在BJT中,两者都需要少数和少数群体载流子操作,而在FET中,只需要大多数电荷载流子。

根据它们的特性,一些晶体管主要用于开关用途(mosfet),另一些晶体管用于放大用途(bjt)。有些晶体管既可用于放大又可用于开关。

结晶体管

结晶体管通常称为双极结晶体管(BJT)。术语'双极'意味着电子和空穴都需要导电电流和术语'结'意味着它包含PN结(两个结,事实上)。

BJT有三个名为发射器(E),基础(B)和收集器(C)的终端。根据结构,BJT晶体管分为NPN和PNP晶体管。

bjt本质上是电流控制的设备。如果少量的电流流过BJT晶体管的基极,那么它会导致一个大电流从发射极到集电极的流动。双极结晶体管有低输入阻抗,它导致流过晶体管的大电流。

双极结晶体管仅通过输入电流接通,该输入电流被给予基座端子。BJT可以在三个地区运行。他们是:

  • 截止区域:此处晶体管处于“关闭”状态等。,流过晶体管的电流为零。它基本上是一个开放式开关。
  • 有源区:在这里晶体管起放大器的作用。
  • 饱和区域:这里晶体管是在完全' ON '状态,也作为一个闭合开关工作。

NPN晶体管

NPN是两种类型的双极结晶体管(BJT)中的一种。NPN晶体管由两个n型半导体材料组成,它们由薄的P型半导体分开。这里,大多数电荷载波是电子的,而孔是少数电量载体。从发射器到收集器的电子流量由基座端子中的电流控制。

在基端有少量的电流,就会产生大量的电流从发射极流到集电极。目前,比较常用的双极晶体管是NPN晶体管,因为电子的迁移率大于空穴的迁移率。晶体管中流动电流的标准方程是

一世E.= I.B.+ I.C

NPN晶体管的符号和结构如下所示。

2. NPN晶体管符号

PNP晶体管

PNP是另一种双极结晶体管(BJT)。PNP晶体管包含两种p型半导体材料,并被一层n型半导体隔开。PNP晶体管中的多数载流子是空穴,而电子是少数载流子。晶体管发射极端的箭头表示常规电流的流量。在PNP晶体管中,电流从发射极流向集电极。

当基座端子相对于发射器被拉低时,PNP晶体管是开启的。PNP晶体管的符号和结构如下所示。

3.PNP的电路符号和结构

FET(场效应晶体管)

场效应晶体管(FET)是另一种主要类型的晶体管。基本上,FET也有三个终端(像bjt)。场效应晶体管分为结场效应晶体管(JFET)和绝缘栅场效应晶体管(G - fet)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

对于电路中的连接,我们还考虑一个名为基础或基板的第四端子。FET在源极和漏极之间的频道的尺寸和形状上具有控制,该源极和漏极之间通过栅极施加的电压产生。

场效应晶体管是单极器件,因为它们只需要大多数载流子工作(不像双极晶体管BJT)。

结场效应晶体管

结场效应晶体管(JFET)是最早和简单的一种场效应晶体管。jfet被用作开关、放大器和电阻。这个晶体管是电压控制器件。它不需要任何偏置电流。

施加在栅极和源极之间的电压控制着晶体管源极和漏极之间的电流流动。JFET晶体管有n通道和p通道两种类型。

n沟道JFET

在N沟道JFET中,电流是由于电子的。当在栅极和源之间施加电压时,在源极和漏极之间形成通道以进行电流。此频道称为n频道。如今,N沟道JFET是优选的类型,比P沟道JFET。下面给出了N沟道JFET晶体管的符号。

4. N频道JFET符号

P频道JFET

在这种类型的JFET中,电流是由孔洞造成的。源极和漏极之间的通道称为p通道。p通道jfet的符号如下所示。这里的箭头标记表示电流的流向。

5. P频道JFET符号

Mosfet.

金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是最常用的,在所有晶体管中最常使用和最流行的类型。“金属氧化物”表示栅极区域和通道由薄的金属氧化物层分开(通常,SiO2)。

因此,由于栅极区域与源极 - 漏区完全绝缘,MOSFET也被称为绝缘栅FET。额外的终端称为基板或主体,其是制造FET的主半导体(硅)。因此,MOSFET具有四个端子漏极,源极,栅极和主体或基板。

MOSFET在BJT和JFET方面具有许多优点,主要提供高输入阻抗和低输出阻抗。它用于开关和电源电路,它是集成电路设计技术的主要组成部分。

MOSFET晶体管有损耗型和增强型。进一步将耗尽型和增强型划分为n -沟道型和p -沟道型。

N沟道MOSFET

在源极和漏极之间的N沟道区域的MOSFET称为N沟道MOSFET。这里,源极和栅极端子严重掺杂在掺杂掺杂的p型半导体材料(基板)中的n型材料。

源极和漏极之间的电流是因为电子。栅极电压控制电路中的电流。N沟道MOSFET最常用于P沟道MOSFET,因为电子的移动性高于孔的移动性。

下面给出了N沟道MOSFET晶体管的符号和结构(两个增强和耗尽模式)。

6增强模式

6 .depletion模式

P沟道MOSFET

具有源极和漏极之间的P沟道区域的MOSFET称为P沟道MOSFET。这里,源极和漏极端子严重掺杂有p型材料,并且基板掺杂有n型材料。源极和漏极之间的电流是因为孔浓度。栅极处的施加电压将通过通道区域控制电流的流量。

p通道MOSFET晶体管的符号和结构如下(增强模式和耗尽模式)。

7 .p频道增强模式

7.p沟道耗尽型

基于功能的晶体管

晶体管还根据它们执行的功能(操作或应用)进行分类。下面解释基于其功能的不同类型的晶体管。

小信号晶体管

小信号晶体管的基本功能是放大小信号,但有时这些晶体管也用于切换目的。小信号晶体管可在市场上以NPN和PNP晶体管的形式提供。我们通常可以看到在小信号晶体管的主体上打印的一些值,表示晶体管的HFE。

根据这个hFE值,我们可以了解晶体管放大信号的容量。常用的hFE值范围是10到500。这些晶体管的集电极电流值为80至600毫安。这种类型的晶体管工作的频率范围为1到300mhz。晶体管本身的名字表明,这些晶体管放大小信号,使用小电压和电流,如几毫伏和毫安的电流。

Small-signal-transistor

小信号晶体管用于几乎所有类型的电子设备,这些晶体管也被用于几个应用,其中一些是通用的ON或OFF开关,LED二极管驱动器,继电器驱动器,音频静音功能,定时器电路,红外二极管放大器,偏置电源电路等。

小开关晶体管

小型开关晶体管主要用于开关,有时也用于放大。像小信号晶体管一样,小开关晶体管也有NPN和PNP的形式,这些类型的晶体管也有hFE值。

这些晶体管的hFE值范围从10到200。在hFE值为200时,晶体管不是很好的放大器,但它们可以作为更好的开关。集电极电流范围为10 ~ 1000ma。这些晶体管主要用于开关应用。

小型开关晶体管

功率晶体管

用于高功率放大器和电源的晶体管称为功率晶体管。该晶体管的集电极端子连接到金属装置的基部,并且该结构用作散热器,其耗散用于应用的过剩动力。

这些类型的晶体管以NPN、PNP和达林顿晶体管的形式提供。这里,集电极电流值范围为1 ~ 100a。工作频率范围为1 ~ 100mhz。这些晶体管的功率值在10到300w之间。晶体管本身的名称表明,功率晶体管用于需要高功率、高电压和大电流的应用。

电源晶体管

高频晶体管

高频晶体管用于高频运行的小信号,这些信号用于高速切换应用。高频晶体管也称为RF晶体管。

这些晶体管具有约2000MHz的最大频率值。亚博彩票下载收集器电流(iC)值范围从10到600 mA。这些类型的晶体管也以NPN和PNP的形式提供。这些主要用于高频信号的应用,并且这些晶体管也必须仅在高速上或关闭。这些晶体管用于HF,VHF,UHF,CATV和MATV振荡器和放大器电路。

高频晶体管

照片晶体管

光电晶体管是根据光线操作的晶体管,即,这些晶体管是光敏感的。简单的照片晶体管仅为双极晶体管,该双极晶体管包含光敏区域而不是基座端子。

光晶体管只有2个端子而不是3个端子(在bjt中)。当光敏区域为暗时,晶体管中没有电流流动,即晶体管处于OFF状态。

光透射师

8.照片的晶体管

当光敏区暴露在光下时,在基端产生少量电流,并使一个大电流从集电极流到发射极。光电晶体管可用于BJT和FET晶体管类型。它们被命名为photo- bjt和photo- fet。

与光电BJT不同,光FET通过使用光产生栅极电压,该光线控制漏极和源极端子之间的电流。光FET比光bjts更敏感。上面显示了照片BJT和照片FET的符号。

Uni-Junction晶体管(UJT)

单结晶体管

9.UNIENUNCT晶体管

单结晶体管(UJT)仅用为电控开关。由于其设计,这些晶体管不包含任何放大特性。这些通常是三个引线晶体管,其中,两个称为基极端子,第三称为发射器。

现在,让我们看看单结晶体管的操作。如果发射极和基本端子(B1或B2)中的任何一个之间没有潜在差,则B1和B2之间的少量电流流动。

如果将足够量的电压施加到发射极端子,则在发射极端子处产生高电流,并且它在B1和B2之间增加到小电流,然后在晶体管中导致大电流的流动。

这里,发射极电流是用于控制晶体管中的总电流的初级电流源。端子B1和B2之间的电流非常小,并且由于这个原因,这些晶体管不适用于放大目的。

20回应

  1. 简单而伟大的解释,但需要更多关于MOSFET的更多信息亚博彩票下载

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