11-2半导体器件-3D-三极管-直流-交流电
前面用了好多篇文章,像《从物理学到工程技术-电路-信号分析-单R情形》等来唠叨RLC,都说的是导体材料,也是电路组成的最基本器件-基础单元-不可再分割电子元器件。人们还发现了半导体材料!并作出了电子元器件-2D二极管和-3D三极管。从而取代了电子管,也发展出了数字电路-集成数字电路。有也就是说,有了RLC和2D与3D知识。就可以进行电路组合了。
当然,也可以像最早期的人们一样,先用R组合(串联并联)一些电路,看看能起什么作用。再用L组合(串联并联)一些电路,看看能起什么作用。再用C组合(串联并联)一些电路,看看能起什么作用。再用RLC组合(串联并联)一些电路,看看能起什么作用。这就有了电路的发展。当然,就有那么些个专家,特别有运气的人发现、发明了许多有特殊用途的RLC的组合(振荡发生电路等),后来的人们就要应用、熟记于心、成了标准等。
先不着急,今天先来再看看半导体期间的另一个单元-3D三极管-有两个PN节的半导体器件。非常有趣,人们可以利用它的两种工作状态-模拟信号的放大特性、数字作用的截止或饱和特性。
元器件特性与应用
三极管(Transistor)T电气特性
半导体三极管种种物理模型、数学模型、实体试验、
基本特性:单向导电性(电流由单一方向通过)、导通电压、阻抗、电压、电流、放大特性(三种基本的放大电路:共发射极-共集电极-共基极---交流信号的传输路径决定的)
有三种工作状态:放大、饱和、截止
三极管各区的工作条件:注意极性
放大区:发射结正偏/集电结反偏
饱和区:发射结正偏/集电结正偏
截止区:发射结反偏/集电结反偏
模拟电路中用放大状态
数字电路中用饱和和截止状态
组合特性-差动、……
作用:放大、开关控制等
开关特性使得三极管在数字信号处理中(基本门电路)有着特殊的地位。
符号:
PNP-NPN型三极管模型-符号分类:
按频率分:高频管和低频管
按功率分:小功率管,中功率管和的功率管
按结构分:PNP管和NPN管
按材质分:硅管和锗管
按功能分:开关管和放大
伏安特性:
输入端输出端试验:理想条件下的结果
直流输入、正弦输入、交变叠加、随机输入、脉冲输入、……
使用-信号发生器、示波器、电压表、电流表、电压探针、电流探针、……等仪器仪表
基础电路等模式进行试验测试,了解简单电路的电气特性。
通过改变信号模式、频率或幅值等测量观察元器件及其电路的特性
三极管虚拟实验平台的实验三极管的特性试验比二极管、RLC的特性试验复杂多了。原因是:三个管脚要提供给不同的电压值、电流值,才能出现两个PN结上的电势能相互匹配而产生放大特性或截止与饱和状态。才能达到人们期望的效果。者必须进行电路的数学计算-使之匹配-产生所需的效果。