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1、双极性晶体管（三极管）的简称就是BJT,是电流控制器件，通过基极电流控制集电极 电流；场效应晶体管的简称叫做FET,是电压控制器件，通过栅源电压控制漏极电流；晶闸 管，是电流控制器件，通过门极电压控制阳极和阴极的导通，不能控制他们的截止。它们的 共同点就是通过某一极来控制另外两个极的导通与截止。BJT(a)发射区基区集电区oc丿boeNPN型QCOePNP型基极(b)对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不 会产生能量。它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。但三极管厉害的地方在于：它可 以通过小电流控制大电流。假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两
2、个阀门，一个大阀门，一个小阀门。 小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。所以， 平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓 细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开 启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就 完成了。在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流 比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。如果水流处于可调节的状 态，这种情况就是三极管中的线性放大区。如果那个小的阀门开启的还不够，
3、不能打开大阀 门，这种情况就是三极管中的截止区。如果小的阀门开启的太大了，以至于大阀门里放出的 水流已经到了它极限的流量，这种情况就是三极管中的饱和区。但是你关小小阀门的话，可 以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。如果有水流存在一个水库中，水位太高（相应 与Uce太大），导致不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的反向击穿。PN结的击穿又 有热击穿和电击穿。当反向电流和反向电压的乘积超过PN结容许的耗散功率，直至PN结过 热而烧毁，这种现象就是热击穿。电击穿的过程是可逆的，当加在PN结两端的反向电压降 低后，管子仍可以恢复原来的状态。电击穿又分为雪崩击穿和齐纳击穿两类，一般两种击穿 同时存
4、在。电压低于5 6V的稳压管，齐纳击穿为主，电压高于5 6V的稳压管，雪崩击穿 为主。电压在5 6V之间的稳压管，两种击穿程度相近，温度系数最好，这就是为什么许多 电路使用5 6V稳压管的原因。在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有 信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。而在数字电路中，阀门则处 于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。比如用单片机外界 三极管驱动数码管时，确实会对单片机管脚输出电流进行一定程度的放大，从而使电流足够 大到可以驱动数码管。但此时三极管并不工作在其特性曲线的放大区，而是工作在开关状态
5、（饱和区）。当单片机管脚没有输出时，三极管工作在截止区，输出电流约等于0。在制造三极管时，要把发射区的N型半导体电子浓度做的很大，基区P型半导体做的很 薄，当基极的电压大于发射极电压（硅管要大0.7V,锗管要大0.3V）而小于集电极电压时， 这时发射区的电子进入基区，进行复合，形成Ie；但由于发射区的电子浓度很大，基区又 很薄，电子就会穿过反向偏置的集电结到集电区的N型半导体里，形成Ic；基区的空穴被 复合后，基极的电压又会进行补给，形成Ib。理论记忆法：当BJT的发射结和集电结均为反向偏置（VBEV0, VBCV0）,只有很小的 反向漏电流IEBO和ICB0分别流过两个结，故iB 0，iC
6、0，VCE沁VCC，对应于下图 中的A点。这时集电极回路中的c、e极之间近似于开路，相当于开关断开一样。BJT的这 种工作状态称为截止。%图 町T开关作用图中町T为NFN型硅管)CE$rr *图1当发射结和集电结均为正向偏置(VBE0, VBC0)时，调节RB,使IB=VCC / RC，则 BJT工作在上图中的C点，集电极电流iC已接近于最大值VCC / RC,由于iC受到RC的限 制，它已不可能像放大区那样随着iB的增加而成比例地增加了，此时集电极电流达到饱和, 对应的基极电流称为基极临界饱和电流IBS()，而集电极电流称为集电极饱和电流ICS(VCC / RC)。此后，如果再增加基极电流，
7、则饱和程度加深，但集电极电流基本上保持在ICS不 再增加，集电极电压VCE=VCC-ICSRC=VCES=2.0-0.3V。这个电压称为BJT的饱和压降，它也 基本上不随iB增加而改变。由于VCES很小，集电极回路中的c、e极之间近似于短路，相 当于开关闭合一样。BJT的这种工作状态称为饱和。由于BJT饱和后管压降均为0.3V,而发 射结偏压为0.7V，因此饱和后集电结为正向偏置，即BJT饱和时集电结和发射结均处于正 向偏置，这是判断BJT工作在饱和状态的重要依据。下图示出了 NPN型BJT饱和时各电极 电压的典型数据。由此可见BJT相当于一个由基极电流所控制的无触点开关。三极管处于放大状态还
8、是开 关状态要看给三极管基极加的电流Ib （偏流），随这个电流变化，三极管工作状态由截止- 时相当于开关“闭合” NPN型BJT截止、放大、饱和三种工作状态线性区-饱和状态变化 而变。BJT截止时相当于开关“断开”而饱和的特点列于下表中。工作状态截止放大te和:鈿牛0纽磁工$i烹呼.$工作特占隸偏置晴况发射结和集电 结均宵反偏发射结正偏， 集电结反偏发身谢和集射 均宵正偏集电极厲=:拓住 “ R 禾随灘加二壇加管压降讯 Fee、C间 等效內阻约数百千欧 相当于关断约为数百欧 相当于开关闭合注意：工作在开关状态下的三极管闭合，相当于c, e之间短路，i很大，与i无关， BCi = i + i ，
9、V = 0 , V = 0.7V。截止时i ，i都为零，c，e断开，V = V 。而放E B C CEBEB CCE CC大状态下，有：1） i =0i ,2） C E（基极电流很小的变化话引起集电极电流很CB大的变化）。三极管的开断与闭合状态都要经过放大区。三极管的共发，集，基都是指他们 的交流图。FETFET之间的g，d，s之间是断开的。栅极电流几乎为零。具有输入电阻高（10A8109Q）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。用途（1）场效应管可应用于放大电路，由于场效应管放大器的输入阻抗很高，因此耦合
10、电容可 以容量较小，不必使用电解电容器.（2）场效应管还可以用作电子开关.（3）场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变 换。场效应管可以用作可变电阻场效应管可以方便地用作恒流源.分类信息（1）按结构场效应管分为：结型场效应（简称JFET）、绝缘栅场效应（简称MOSFET）两大 类。（2）按沟道材料：结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种。（3）按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗 尽型的，也有增强型的。管脚识别（1）判定栅极G：将万用表拨至RXlk档，用万用表的负极任意接一电极，另一只表笔依 次去接触其余的两个极，测其电阻
11、.若两次测得的电阻值近似相等，则负表笔所接触的为栅 极，另外两电极为漏极和源极。漏极和源极互换，若两次测出的电阻都很大，则为N沟道； 若两次测得的阻值都很小，则为P沟道。（2）判定源极S、漏极D：在源-漏之间有一个PN结，因此根据PN结正、反向电阻存在差 异，可识别S极与D极。用交换表笔法测两次电阻，其中电阻值较低（一般为几千欧至十几 千欧）的一次为正向电阻，此时黑表笔的是S极，红表笔接D极。场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件在只允许从信号源取较少电流的 情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选 用晶体管.MOSFETFET通过控制Vgs、V
12、ds，对iD产生影响。图3增强型：如图3, d，s之间时断开的，没有通道，增强型的g下面的是二氧化硅，绝缘的。(1) 当V V V ( V为栅源开启电压，V 0)时，d, s之间无感生沟道产生，为截止GS T TT状态。(2) 当V三V时g与N结构成二氧化硅为介质的电容器，会在N结感生出足够的电子,GST使得d和s产生感生沟道，而使d，s导通。此时并没有电流iD。只要加上VDS，就会有J随着V变大，i变大，直到饱和。当V wV V时，i随V成线性变化，此时为 DSDDS GS TD DS可变电阻区，当%上Vgs Vt时，此时iD不随Vds变化而变化，进入饱和区，此时才是真正意义上的“开关闭合”
13、此处的匕Vt就是预夹断电压，夹断后电流J才不变，只有 全部夹断iD=0。耗尽型：只是将上图中的二氧化硅中加入正离子。由于加入了正离子，不需要V就可以产 GS生感生沟道。(1) 当V V V ( V为使沟道消失的栅源电压，V V0)时，由于g，s之间的沟道本来GS P PP就存在，当电压足够负时，这个电压使得沟道里的电子消失，从而沟道消失，d，s之间截 止。(2) 当V三V，沟道一直存在。当V WV V，为可变电阻区；当V三V VGS PDS GS PDS GS P时，进入饱和区，d，s之间闭合。V V为预夹断电压，夹断后电流i才不变，只有全GS PD部夹断i =0。生意：这里有两个改变沟道能不
14、能存在的电压，一个是V，一个是V VDPGS PJFETwww. dddtt.它cm图 6.18W鸭ifP河於JFET在出厂的时候沟道就一直存在，若此时给d, s之间加上一个电压，就会有电流，但是 起不到通过门极控制其他极的作用。V VV若VDS =0时，VGS 0时，此时有电流，通过控制GS来控制iD。有：(1) 当gs p ( p 0)， i =0。V V V D VVV(2) 当p GS W0, DS W GS p时，在可变电阻区：当GS不变时，增大DS，电流VV线性增大；当DS不变时，增大GS，电流也变大。V VV V VV(3) 当p 0),无感生沟道，截止。GSTTT(2) 当v M V时，感生沟道产生。若V w V V， i随V成线GSTDSGST DDS性变化，此时为可变电阻区；若V $V V，此时i不随V变化DSGSTDDS而变化，进入饱和区。耗尽 MOSFET：(1) 当V Vv ( v为使沟道消
