三极管的三个引脚是什么意思?

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2019.09.26

在我看来,提问者提出的问题是根据元器件外观来提出的,其实三极管总的来说有两种类型三极管,一种是电流控制型三极管,我们根据它的特性又给起了个名字叫双极结型晶体管;另一种是电压控制型三极管,我们也给它起个名字叫场效应管,(又称FET管)。下面我们就以上两大类三极管个大家聊一聊它们的故事。

我们先拿绝缘栅晶体管来说吧,随着半导体技术的发展,这种器件也有着庞大的家族体系,我们着重讲讲常用的几种:

这种器件在外观上看有三个引脚,我们分别给它起的名称是栅极G、漏极D、源极S。我们再从内部结构看,这种器件在内部结构上又分为N沟道结构和P沟道结构,下图左边是N沟道结构。右边是P沟道结构。

它们的工作过程是通过外部电压控制两个PN结,就像控制两扇“大门”开合一样,来调节管子的工作电流的。

我们简称这个器件为MOS场效应管,它的全名叫金属-氧化物-半导体场效应管,从外观看它也有三个引脚,引脚名字与结型场效应管叫法一样,分别叫栅极G、漏极D、源极S,但从内部结构看尤其是栅极结构两者是不一样的。根据栅极结构我们又把它分成两种,一个是增强型MOS场效应管;另一个是耗尽型MOS场效应管。其原理图符号如下图所示。

这个器件是场效应管家族中重要的成员之一,它是具有三极管的大电流密度特性,也具有绝缘栅型晶体管电压控制的特点,它把两者完美的结合起来。因此它在这个家族中显得很“高贵”,这种器件使用也很普遍。例如在家用电磁炉、工控用的变频器里都能见到它的“身影”。这种器件也是伸出了三个引脚,我们分别叫它栅极G(也叫控制极)、漏极C(也叫集电极)、源极E(又称发射极)。这种器件的特点是电流密度大、输入阻抗高、导通电阻低、开关速度快、击穿电压高、安全工作区大。

从外观看电力电子器件有三个引脚,我们举个例子来说明,比如单向晶闸管俗名叫单向可控硅(SCR),从外观看它有三个引脚,分别称为控制极G(又称门极)、阳极A、阴极K。这种管子一般在可控整流、交流调压、逆变电源或者开关电源等能见到它们的身影。

三极管在电子元器件家族中的充当重要角色,我们顾名思义就能猜出,这类元件也有三个引脚,这类元件的功能与上面所说的不通,它具有电流放大和开关作用。它可以把微弱的输入信号“放大”出一定强度的输出信号,其实这种“放大”就是一种“控制”能量转换的过程,其实质是把电源的能量转换成信号的能量输出。它的重要参数就是电流放大倍数β。从外部结构看三极管同样有三个极,分别叫基极B、集电极C、发射极E,在三极管基极有微弱的电流,其集电极和发射极就有较大的电流,他们的电流分配满足如下,集电极电流Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib。

从内部结构看三极管又可分为NPN型和PNP型两类。

总之:不管是NPN型还是PNP型,所谓的电流被“放大”并不是将基极电流IB放大,只是用较小的基极电流IB来控制较大的集电极电流IC值,从外部来看就好像是IB被放大一样,这就是三极管的电流放大作用。

THE END
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