图解电晶体实用电路( 二 ) _生活百科

成本是相当高的，但是当分摊到通常百万个生产单位上，每个晶片的价格就是最小的。一个逻辑门包含20个电晶体，而2005年一个高级的微处理器使用的电晶体数量达2.89亿个。电晶体的低成本、灵活性和可靠性使得其成为非机械任务的通用器件，例如数字计算。在控制电器和机械方面，电晶体电路也正在取代电机设备，因为它通常是更便宜、更有效地，仅仅使用标準积体电路并编写电脑程式来完成同样的机械任务，使用电子控制，而不是设计一个等效的机械控制。因为电晶体的低成本和后来的电子计算机、数位化信息的浪潮来到了。由于计算机提供快速的查找、分类和处理数字信息的能力，在信息数位化方面投入了越来越多的精力。今天的许多媒体是通过电子形式发布的，最终通过计算机转化和呈现为模拟形式。受到数位化革命影响的领域包括电视、广播和报纸。电力电晶体电力电晶体按英文Giant Transistor直译为巨型电晶体，是一种耐高电压、大电流的双极结型电晶体（Bipolar Junction Transistor—BJT），所以有时也称为Power BJT；其特性有：耐压高，电流大，开关特性好，但驱动电路複杂，驱动功率大；GTR和普通双极结型电晶体的工作原理是一样的。光电晶体光电晶体（phototransistor）由双极型电晶体或场效应电晶体等三端器件构成的光电器件。光在这类器件的有源区内被吸收，产生光生载流子，通过内部电放大机构，产生光电流增益。光电晶体三端工作，故容易实现电控或电同步。光电晶体所用材料通常是砷化镓（CaAs），主要分为双极型光电晶体、场效应光电晶体及其相关器件。双极型光电晶体通常增益很高，但速度不太快，对于GaAs-GaAlAs，放大係数可大于1000，回响时间大于纳秒，常用于光探测器，也可用于光放大。场效应光电晶体回响速度快（约为50皮秒），但缺点是光敏面积小，增益小（放大係数可大于10），常用作极高速光探测器。与此相关还有许多其他平面型光电器件，其特点均是速度快（回响时间几十皮秒）、适于集成。这类器件可望在光电集成中得到套用。双极电晶体双极电晶体（bipolar transistor）指在音频电路中使用得非常普遍的一种电晶体。双极则源于电流系在两种半导体材料中流过的关係。双极电晶体根据工作电压的极性而可分为NPN型或PNP型。双极结型电晶体双极结型电晶体（Bipolar Junction Transistor—BJT）又称为半导体三极体，它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件，有PNP和NPN两种组合结构；外部引出三个极：集电极，发射极和基极，集电极从集电区引出，发射极从发射区引出，基极从基区引出（基区在中间）；BJT有放大作用，重要依靠它的发射极电流能够通过基区传输到达集电区而实现的，为了保证这一传输过程，一方面要满足内部条件，即要求发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度，同时基区厚度要很小，另一方面要满足外部条件，即发射结要正向偏置（加正向电压）、集电结要反偏置；BJT种类很多，按照频率分，有高频管，低频管，按照功率分，有小、中、大功率管，按照半导体材料分，有硅管和锗管等；其构成的放大电路形式有：共发射极、共基极和共集电极放大电路。场效应电晶体场效应电晶体（field effect transistor）利用场效应原理工作的电晶体。英文简称FET 。场效应就是改变外加垂直于半导体表面上电场的方向或大小，以控制半导体导电层（沟道）中多数载流子的密度或类型。它是由电压调製沟道中的电流，其工作电流是由半导体中的多数载流子输运。这类只有一种极性载流子参加导电的电晶体又称单极型电晶体。与双极型电晶体相比，场效应电晶体具有输入阻抗高、噪声小、极限频率高、功耗小，製造工艺简单、温度特性好等特点，广泛套用于各种放大电路、数字电路和微波电路等。以硅材料为基础的金属?氧化物?半导体场效应管（MOSFET)和以砷化镓材料为基础的肖特基势垒栅场效应管（MESFET ）是两种最重要的场效应电晶体，分别为MOS大规模积体电路和MES超高速积体电路的基础器件。2.4 电晶体的规格第3章二极体的基本电路3.1 小信号二极体的电路3.2 与电源有关的二极体电路3.3 与光有关的二极体电路第4章双极型电晶体的基本电路4.1 电晶体的等效电路与四端参数4.2 电晶体的接地方式与特点4.3 电晶体的偏置电路第5章双极型电晶体的基本放大电路 5.1 电晶体开关电路5.2 低频放大电路5.3 高频放大电路5.4 功率放大电路5.5 负反馈放大电路第6章双极电晶体的实用电路6.1 脉冲电路脉冲电路的基本知识在数字电路中分别以高电平和低电平表示1状态和0状态。此时电信号的波形是非正弦波。通常，就把一切既非直流又非正弦交流的电压或电流统称为脉冲。图Z1601表示出几种常见的脉冲波形，它们既可有规律地重複出现，也可以偶尔出现一次。脉冲波形多种多样，表征它们特性的参数也不尽相同，这里，仅以图Z1602所示的矩形脉冲为例，介绍脉冲波形的主要参数。（1）脉冲幅度Vm--脉冲电压或电流的最大值。脉冲电压幅度的单位为V、mV，脉冲电流幅度的单位为A、mA 。（2）脉冲前沿上升时间tr--脉冲前沿从0.1Vm上升到0．9Vm所需要的时间。单位为ms、μs、ns 。（3）脉冲后沿下降时间tf--脉冲后沿从0.9Vm下降到0.1Vm所需要的时间。单位为：ms、μs、ns 。（4）脉冲宽度tk--从脉冲前沿上升到0.5Vm处开始，到脉冲下降到0.5Vm处为止的一段时间。单位为：s、ms、μs或ns 。（5）脉冲周期T--周期性重複的脉冲序列中，两相邻脉冲重複出现的间隔时间。单位为：s、ms、μs 。（6）脉冲重複频率--脉冲周期的倒数，即f =1/T，表示单位时间内脉冲重複出现的次数，单位为Hz、kHz、MHz 。（7）占空比tk/T--脉冲宽度与脉冲周期的比值，亦称占空係数。6.2 直流电路直流电路就是电流的方向不变的电路，直流电路的电流大小是可以改变的。电流的大小方向都不变的称为恆定电流。由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过其的电流成反比，因为导体的电阻是它本身的一种性质，取决于导体的长度、横截面积、材料和温度、湿度，即使它两端没有电压，没有电流通过，它的阻值也是一个定值。（这个定值在一般情况下，可以看做是不变的，因为对于光敏电阻和热敏电阻来说，电阻值是不定的。对于一般的导体来讲，还存在超导的现象，这些都会影响电阻的阻值，也不得不考虑。）导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比（I=U/R)。标準式：R=U/I　部分电路欧姆定律公式：