晶体管的分类及应用
晶体管分类
一）晶体管的结构特性1．晶体管的结构晶体管内部由两PN结构成，其三个电极分别为集电极（用字母C或c表示），基极（用字母B或b表示）和发射极（用字母E或e表示）。
如图5-4所示，晶体管的两个PN结分别称为集电结（C、B极之间）和发射结（B、E极之间），发射结与集电结之间为基区。
根据结构不同，晶体管可分为PNP型和NPN型两类。
在电路图形符号上可以看出两种类型晶体管的发射极箭头（代表集电极电流的方向）不同。
PNP型晶体管的发射极箭头朝内，NPN型晶体管的发射极箭头朝外。
2．三极管各个电极的作用及电流分配晶体管三个电极的电极的作用如下：发射极（E极）用来发射电子；基极（B极）用来控制E极发射电子的数量；集电极（C极）用业收集电子。
晶体管的发射极电流IE与基极电流IB、集电极电流IC之间的关系如下：IE=IB+IC3．晶体管的工作条件晶体管属于电流控制型半导体器件，其放大特性主要是指电流放大能力。
所谓放大，是指当晶体管的基极电流发生变化时，其集电极电流将发生更大的变化或在晶体管具备了工作条件后，若从基极加入一个较小的信号，则其集电极将会输出一个较大的信号。
晶体管的基本工作条件是发射结（B、E极之间）要加上较低的正向电压（即正向偏置电压），集电结（B、C极之间）要加上较高的反向电压（即反向偏置电压）。
晶体管各极所加电压的极性见图5-5。
晶体管发射结的正向偏置电压约等于PN结电压，即硅管为0.6~0.7V，锗管为0.2~0.3V。
集电结的反向偏置电压视具体型号而定。
4．晶体管的工作状态晶体管有截止、导通和饱和三种状态。
在晶体管不具备工作条件时，它处截止状态，内阻很大，各极电流几乎为0。
当晶体管的发射结加下合适的正向偏置电压、集电结加上反向偏置电压时，晶体管导通，其内阻变小，各电极均有工作电流产生（IE=IB+IC）。
适当增大其发射结的正向偏置电压、使基极电流IB增大时，集电极电流IC和发射极电流IE也会随之增大。
晶体二级管的分类
一、根据用途分类1、检波用二极管就原理而言，从输入信号中取出调制信号是检波，以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流小于100mA的叫检波。
锗材料点接触型、工作频率可达400MHz，正向压降小，结电容小，检波效率高，频率特性好，为2AP型。
类似点触型那样检波用的二极管，除用于检波外，还能够用于限幅、削波、调制、混频、开关等电路。
也有为调频检波专用的特性一致性好的两只二极管组合件。
2、整流用二极管就原理而言，从输入交流中得到输出的直流是整流。
以整流电流的大小（100mA）作为界线通常把输出电流大于100mA的叫整流。
面结型，工作频率小于KHz，最高反向电压从25伏至3000伏分A～X共22档。
分类如下：①硅半导体整流二极管2CZ型、②硅桥式整流器QL 型、③用于电视机高压硅堆工作频率近100KHz的2CLG型。
3、限幅用二极管大多数二极管能作为限幅使用。
也有象保护仪表用和高频齐纳管那样的专用限幅二极管。
为了使这些二极管具有特别强的限制尖锐振幅的作用，通常使用硅材料制造的二极管。
也有这样的组件出售：依据限制电压需要，把若干个必要的整流二极管串联起来形成一个整体。
4、调制用二极管通常指的是环形调制专用的二极管。
就是正向特性一致性好的四个二极管的组合件。
即使其它变容二极管也有调制用途，但它们通常是直接作为调频用。
5、混频用二极管使用二极管混频方式时，在500～10,000Hz的频率范围内，多采用肖特基型和点接触型二极管。
6、放大用二极管用二极管放大，大致有依靠隧道二极管和体效应二极管那样的负阻性器件的放大，以及用变容二极管的参量放大。
因此，放大用二极管通常是指隧道二极管、体效应二极管和变容二极管。
7、开关用二极管有在小电流下（10mA程度）使用的逻辑运算和在数百毫安下使用的磁芯激励用开关二极管。
小电流的开关二极管通常有点接触型和键型等二极管，也有在高温下还可能工作的硅扩散型、台面型和平面型二极管。
晶体管的分类
晶体管的分类晶体管的代表形状晶体管分类图：按照该分类，掌握其种类1. 按结构分类根据工作原理不同分类，分为双极晶体管和单极晶体管。
双极晶体管双是指Bi（2个）、极是指Polar（极性）。
双极晶体管，即流经构成晶体管的半导体的电流由空穴（正极性）和电子（负极性）产生。
一般而言的晶体管是指这种由硅构成的晶体管。
FETField Effect Transistor的简称，是指场效应晶体管。
有接合型FET和MOS型FET以及GaAs型。
接合型FET多用于音频设备等的模拟电路中，MOS型FET主要用于微控制器等数字IC。
GaAs型用于卫星广播信号接收等的微波增幅。
※MOSMetal Oxide SemicONductor的简称，因其构造分别是金属(Metal)、硅酸化膜 (Oxide)、半導体 (SemicONductor)，故称MOS。
MOS还分为P型、N型、C型，因为消费电流小，用于微控制器等集成度高的IC。
2. 按功率分类主要以最大额定值的集电极功率PC进行区分的方法。
大体分为小信号晶体管和功率晶体管，一般功率晶体管的功率超过1W。
ROHM 的小信号晶体管可以说是业界第一的。
小信号晶体管最大集电极电流 (IC(max)) 在500mA以下，最大集电极功率(PC(max)) 不超过1W的晶体管。
相对功率晶体管而得名，一般以树脂封装居多，这是其特点之一。
功率晶体管一般功率晶体管的功率超过1W。
相比小信号晶体管拥有更大的最大集电极电流、最大集电极功率，对于散热而言，它本身形状就很大，有的功率晶体管上还覆盖着金属散热片。
晶体管"一词由Transfer（传送信号）和Resistor（电阻器）组成。
构成晶体管的硅是形成地球的岩石中大量含有的物质。
因此，晶体管也俗称"石"，设计者常用"…之石"的叫法3. 按集成度分类为满足客户需求，ROHM在分立式晶体管以外，还制造集成多个晶体管的复合晶体管。
不同类型晶体管的区别和特点
不同类型晶体管的区别和特点晶体管是一种电子器件，用于控制电流通过的开关。
根据其结构和材料特性的不同，晶体管可以分为多种类型，每种类型都具有不同的特点和应用领域。
一、晶体管的分类根据材料类型的不同，晶体管可以分为两大类：硅基晶体管和化合物半导体晶体管。
1. 硅基晶体管硅基晶体管是最常见的晶体管类型，其主要由硅材料制成。
硅材料具有丰富的资源、制造工艺成熟、价格低廉等优点，因此硅基晶体管是最广泛应用的晶体管类型。
硅基晶体管又可分为三类：NPN型、PNP型和MOS型。
（1）NPN型晶体管：NPN型晶体管是最常见的硅基晶体管类型。
其结构由两个N型半导体夹一个P型半导体构成，中间的P型半导体称为基区。
NPN型晶体管通常用于放大电路和开关电路，其特点是集电极和发射极之间的电流放大倍数高，适用于高频和高速的电路。
（2）PNP型晶体管：PNP型晶体管与NPN型晶体管结构相反，由两个P型半导体夹一个N型半导体构成。
PNP型晶体管与NPN型晶体管的工作原理及应用领域相似，但由于电流流动的方向相反，其极性也相反。
（3）MOS型晶体管：MOS型晶体管（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种基于金属-绝缘体-半导体结构的晶体管。
它的主要特点是电流消耗小，输入电阻高，适用于低功耗和高速的电路。
MOS型晶体管广泛应用于数字电路和微处理器等领域。
2. 化合物半导体晶体管化合物半导体晶体管由多种化合物材料构成，如砷化镓（GaAs）、碲化镉（CdTe）等。
与硅基晶体管相比，化合物半导体晶体管具有更高的载流子迁移率和更好的高频特性，因此在高频和高速电路中具有广泛的应用。
化合物半导体晶体管主要有以下几种类型：HBT、HEMT和MESFET。
（1）HBT（异质结双极型晶体管）：HBT是由不同的材料构成的异质结构，常见的是砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）的组合。
HBT具有高迁移率和高频特性，适用于高速数字电路和射频放大器等领域。
（2）HEMT（高电子迁移率晶体管）：HEMT是一种基于异质结构的晶体管，其材料组合主要是砷化镓（GaAs）和铝镓砷（AlGaAs）。
晶体管分类
晶体管分类晶体管，也称为晶体管管或半导体三极管，是一种电子元件，用于放大和开关电信号。
晶体管的发明使得电子设备的制造和使用变得更加方便和高效。
晶体管可以按照不同的标准进行分类。
下面将根据不同的分类标准对晶体管进行详细的介绍。
一、按照结构分类1. 点接触型晶体管点接触型晶体管是最早的一种晶体管结构，它由金属探针和半导体材料组成。
当探针与半导体材料相接触时，就形成了一个二极管结构。
点接触型晶体管具有简单的结构和易于制造等优点，但是其性能较差。
2. 普通增强型晶体管普通增强型晶体管是由三个掺杂不同类型半导体材料组成。
其中中间一层为基底层，两侧为掺杂不同类型的外层。
这种结构能够实现放大信号，并且具有较高的输入阻抗。
3. 压控型双极性转移器（VCCS）压控型双极性转移器是一种特殊的晶体管结构，它由四个层次组成。
其中两个层次为掺杂不同类型的外层，中间两个层次为掺杂相同类型的基底层。
这种结构能够实现电流放大和电压放大。
4. 域效应晶体管（FET）域效应晶体管是一种特殊的晶体管结构，它由三个掺杂不同类型半导体材料组成。
其中中间一层为基底层，两侧为掺杂不同类型的外层。
这种结构能够实现电流放大和电压放大，并且具有较高的输入阻抗。
二、按照作用方式分类1. 放大型晶体管放大型晶体管是最常见的一种晶体管，它能够将输入信号进行放大，并输出到输出端口。
这种晶体管在各种电子设备中广泛使用，如收音机、电视机、计算机等。
2. 开关型晶体管开关型晶体管能够将输入信号转换成数字信号，并通过开关操作控制输出端口的开关状态。
这种晶体管在数字逻辑电路中广泛使用，如计算机内存、CPU等。
3. 比较型晶体管比较型晶体管能够将两个输入信号进行比较，并输出比较结果。
这种晶体管在各种电子设备中广泛使用，如计算器、电子秤等。
三、按照材料分类1. 硅基晶体管硅基晶体管是最常见的一种晶体管，它由硅半导体材料制成。
这种晶体管具有高可靠性、低噪声和高温度稳定性等优点。
晶体管的分类
晶体管的分类晶体管是一种半导体器件，广泛应用于电子电路中的开关、放大、稳压等功能。
根据晶体管的结构和性质，可以将其分为多种不同的类型。
本文将从几个方面详细介绍晶体管的分类。
一、按材料分类1.硅晶体管硅晶体管是最常见的一种晶体管，其材料主要由硅元素制成。
它具有高稳定性、可靠性和低噪声等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
2.锗晶体管锗晶体管是硅晶体管之前使用的一种材料。
它具有较高的导电率和热稳定性，但容易受到氧化影响而失效。
3.砷化镓晶体管砷化镓晶体管是一种新型半导体材料，具有高速、高频、低噪声等优点。
它被广泛应用于高频率放大器和微波电路中。
二、按结构分类1.结型晶体管结型晶体管又称为JFET（Junction Field Effect Transistor），它是通过控制PN结上空间电荷区域内场效应来控制电流的。
它具有低噪声、高输入阻抗等特点，被广泛应用于放大器和开关电路中。
2.双极型晶体管双极型晶体管又称为BJT（Bipolar Junction Transistor），它是由两个PN结组成的三层结构。
它具有较高的放大倍数和较低的输入阻抗，被广泛应用于放大器、开关和振荡器等电路中。
3.场效应晶体管场效应晶体管又称为FET（Field Effect Transistor），它是由金属栅极、绝缘层和半导体构成的。
它具有高输入阻抗、低噪声等特点，被广泛应用于放大器、开关和振荡器等电路中。
三、按工作方式分类1.增强型晶体管增强型晶体管是一种需要外加正向偏压才能工作的晶体管。
当栅极与源极之间施加正向偏压时，会形成导通通道，从而使得漏极之间产生电流。
它具有较高的放大倍数和较低的输入阻抗。
2.耗尽型晶体管耗尽型晶体管是一种不需要外加偏压就能工作的晶体管。
当栅极与源极之间没有施加偏压时，会形成一个耗尽区，从而使得漏极之间无法产生电流。
当施加负向偏压时，会增加耗尽区的宽度，从而减小漏极之间的电流。
3.复合型晶体管复合型晶体管是一种同时具有增强型和耗尽型特点的晶体管。
晶体管的分类
晶体管的分类一、晶体管的概述晶体管是一种半导体器件，用于控制电流的流动。
它是现代电子技术中最重要的元件之一，广泛应用于计算机、通信、电源等领域。
晶体管的分类主要根据其结构和工作原理来进行。
二、按结构分类2.1 管腿型晶体管管腿型晶体管是最早的晶体管类型之一，也是最简单的一种。
它由两个金属电极（基极和发射极）和一个半导体材料组成。
管腿型晶体管的结构简单，制造成本低廉，但其性能相对较差，逐渐被新型晶体管取代。
2.2 管芯型晶体管管芯型晶体管是一种改进型的晶体管，它在管腿型晶体管的基础上增加了一个控制电极（集电极）。
管芯型晶体管的结构更加复杂，但由于集电极的引入，其性能得到了显著提升。
管芯型晶体管广泛应用于各个领域，成为了当时最主要的晶体管类型。
2.3 型面型晶体管型面型晶体管是一种新型的晶体管，它采用了型面技术制造。
型面型晶体管结构更加复杂，但具有更好的性能表现。
型面型晶体管在高频率和高功率应用中表现出色，成为了现代电子技术中的重要组成部分。
三、按工作原理分类3.1 NPN型晶体管NPN型晶体管是一种常见的极性型晶体管，它由两个N型半导体材料（发射区和集电区）夹一个P型半导体材料（基区）组成。
NPN型晶体管的工作原理是通过控制基极电流，调节发射极和集电极之间的电流流动，实现信号放大和开关控制。
3.2 PNP型晶体管PNP型晶体管与NPN型晶体管相似，只是材料的类型和极性相反。
PNP型晶体管的工作原理也是通过控制基极电流，调节发射极和集电极之间的电流流动。
PNP型晶体管常用于与NPN型晶体管组合成逻辑门电路和放大电路。
3.3 MOSFET晶体管MOSFET晶体管是一种特殊的晶体管，它采用了金属-氧化物-半导体结构。
MOSFET 晶体管的工作原理是通过控制栅极电压，调节漏极和源极之间的电流流动。
MOSFET 晶体管具有高输入电阻、低功耗和快速开关速度等优点，广泛应用于集成电路和数字电路中。
3.4 JFET晶体管JFET晶体管是一种结构特殊的晶体管，它采用了PN结的结构。
晶体管手册
晶体管手册目录1.介绍2.晶体管的基本原理3.结构与分类4.晶体管的工作原理5.常见的晶体管电路6.晶体管的优缺点7.应用领域介绍晶体管是一种用于控制电流流动的半导体元件，也是现代电子技术的基础。
晶体管的发明与应用引领了电子技术的革命，从而推动了计算机、通信和各种电子设备的快速发展。
本手册旨在介绍晶体管的基本原理、结构、工作原理、常见电路以及其在不同领域的应用。
了解晶体管的相关知识有助于我们更好地理解、设计和应用各种电子设备。
晶体管的基本原理晶体管的基本原理是基于半导体材料的导电特性。
半导体材料具有介于导体和绝缘体之间的电导能力。
晶体管由三个不同区域的半导体材料组成，分别是基区、发射区和集电区。
晶体管的基本工作原理是基区的控制电压将控制发射区的电流，进而控制集电区的电流。
当控制电压施加到基区时，会改变基区与发射区之间的电工势差，导致发射区的电流变化，进而影响集电区的电流。
晶体管的工作被分为三种模式：放大模式、截止模式和饱和模式。
结构与分类晶体管主要分为两种类型：NPN型和PNP型。
NPN型晶体管由两个P型半导体夹着一个N型半导体构成，而PNP型晶体管则是由两个N型半导体夹着一个P型半导体构成。
这两种晶体管在结构上有所差异，但其基本原理和工作方式相似。
此外，晶体管还可以根据功率和频率特性进行分类，例如小功率信号晶体管、功率晶体管和射频晶体管等。
晶体管的工作原理晶体管的工作原理可以通过三个极端的电压状态来解释：截止状态、放大状态和饱和状态。
在截止状态下，晶体管处于关闭状态，无法通过电流。
当基区的电压低于截止电压时，发射区和集电区之间的电路被断开。
在放大状态下，基区的电压高于截止电压，电流开始通过晶体管。
这时，较小的控制电流可以控制更大的集电区电流。
晶体管将输入信号放大。
在饱和状态下，基区的电压超过一定阈值，晶体管通过尽可能多的电流。
这种状态下，晶体管提供最大的集电区电流。
常见的晶体管电路晶体管可以用于各种电子电路中，包括放大电路、开关电路、振荡电路等。
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晶体管分类及应用
摘要
晶体管是现代电子设备制造的基础,广泛出现在现代电子系统中。
晶体管为电子领域带来了革命性的变化,使得电子设备体积更小、成本更低、更加高效。
本文归纳了晶体管的分类以及各类晶体管在一些场景下的应用。
正文
一、绪论
晶体管是几乎所有现代电子产品中的关键活动组件,被许多人看作20世纪最伟大的发明之一。
现代的半导体器件可以被大批量自动化生产,因此每个晶体管的的成本都很低廉。
晶体管的低成本,灵活性和可靠性使其成为无处不在的器件。
晶体管机电一体化电路已经成为机电设备控制设备来控制机器。
相比于机械控制系统,微控制器和计算机程序用于控制系统显得更加便捷。
二、分类
1）按材料
锗晶体管: 1948年锗晶体管出现后,固态电子器件的应用开始。
最早在1941年,锗二极管开始取代了电子装置里的真空管。
但是锗晶体管有一个重大缺点,易产生热失控。
硅晶体管:硅的电子特性比锗优越,但是所需的纯度高,取代锗晶体管。
化合物半导体砷化镓晶体管:砷化镓拥有一些比硅还要好的电子特性,如高的饱和电子速率及高的电子迁移率。
在高速器件中,化合物晶体管是一个不错的选择。
用砷化镓制造的化合物晶体管可以达到很高的工作频率,原因在于化合物砷化镓的电子迁移率是单质硅的5倍。
碳化硅晶体管
硅锗合金晶体管：在CMOS工艺方面，SiGe工艺的成本和硅工艺相当，但在异质结技术方面，SiGe工艺的成本比砷化镓工艺还要低。
SiGe材料可让异质结双极性晶体管整合进CMOS逻辑集成电路，达成混合信号电路的功能。
石墨烯晶体管等。
2）按结构
BJT、JFET、IGFET (MOSFET)、IGBT等。
3）按电极性
n–p–n及p–n–p（BJT），N沟道及P沟道（FET）。
4）按最大额定功率
低功率晶体管、中功率晶体管及高功率晶体管。
5）按最大工作频率
低频晶体管、中频晶体管、高频晶体管、无线电频率（RF）晶体管、微波频率晶体管。
6）按应用类型
开关晶体管、泛用晶体管、音频晶体管、高压晶体管等。
7）按封装技术
插入式金属封装或塑胶封装、表面黏着技术、球栅阵列封装、功率晶体等。
8）按增益系数
hfe、βF或gm（跨导）等。
三、应用
双极结型晶体管（BJT）
双极性晶体管可放大信号,并应用在功率控制和模拟信号处理等领域。
使用双极性晶体管可通过已知的基极-发射极的偏置电压和其温度、电流关系来测量温度。
现在人们不断认识到能源问题,而场效应管技术由于功耗更低,在数字集成电路中逐渐成为主流,双极性晶体管的使用相对较少。
相比于金属氧化物半导体场效应晶体管,双极性晶体管提供了一定的跨导和输出电阻,在功率控制等方面能力突出,并具有高速和耐久的特性。
因此,双极性晶体管仍在模拟电路中占据重要位置,特别是高频应用电路的重要配件。
可将MOSFET用BiCMOS技术和双极性
晶体管合并在一块集成电路上,这样就可以充分利用两者的优点。
异质结双极晶体管：频率高，在现代超快和RF电路中很常见。
达林顿晶体管：连接在一起的两个BJT，以提供等于两个晶体管的电流增益的乘积的高电流增益。
功率二极管：通常根据具体的用途连接在特定的端子之间。
IGBT：适用于重型工业应用。
多发射极晶体管：用于晶体管- 晶体管逻辑和集成电流镜。
多基极晶体管：用于在噪声环境中以扩增非常低的电平信号。
场效应晶体管（JFET）
结型场效应管在频率一千赫以下与双极性晶体管相比噪声小得多。
在高频时,若源电阻高于约一百千欧姆至一兆欧姆,结型场效应管就更有效。
结型场效应管可以被用来做恒流集成二极管或者定值电阻、在低频和高频中用来调节信号电压、在信号强度高的情况下用作混频器以及用作逆向电流低的信号二极管。
浮动栅极晶体管：用于非易失性存储。
离子敏感场效应晶体管（IFSET）：测量溶液中的离子浓度。
电解质- 氧化物- 半导体场效应晶体管（EOSFET）：神经芯片。
结语
晶体管制造和生产技术的进步使得计算机的成本降低并不断普及，使人类社会信息化的脚步加快，节省了大量的人力、物力。
今天的许多生产活动都是人类通过各种工具间接完成的。
可以说，晶体管的发展进步加快了人类文明的进步。