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半导体三管又称“晶体三管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结,组成一个PNP(或NPN)结构。中间的N区(或P区)叫基区,两边的区域叫发射区和集电区,这三部分各有一条电引线,分别叫基B、发射E和集电C,是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。晶体三管(以下简称三管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用多的是硅NPN和锗PNP两种三管,(其中,N表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射e、基b和集电c。
光敏二极管的特性有五个:光谱特性、伏安特性、光照特性、温度特性以及频率响应特性。光敏二极管和普通二极管相似,都对电流有放大的作用,不同的是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制,它还要受光辐射的控制。
面接触型或称面积型二管的PN结是用合金法或扩散法做成的,由于这种二管的PN结面积大,可承受较大电流,但间电容也大。这类器件适用于整流,而不宜用于高频率电路中。键型二管是在锗或硅的单晶片上熔接或银的细丝而形成的。其特性介于点接触型二管和合金型二管之间。与点接触型相比较,虽然键型二管的PN结电容量稍有增加,但正向特性优良。多作开关用,有时也被应用于检波和电源整流(不大于50mA)。在键型二管中,熔接金丝的二管有时被称金键型,熔接银丝的二管有时被称为银键型。
开关电路完成了,那么负载应该放在什么地方呢?对于这个电路,负载的放置有两种方式:上图上边是开路集电电路,跟负载使用电源没有关系,只要基有电压,电路就能工作;而上图下边的是开路发射,基电压与负载电源是有关系的,输出电压要比输入电压低0.6V。所以,这两种开关电路各有优缺点。上边电路的开关速度不够高,还通过添加其他器件来提高其开关速度。而下边电路的开关速度却快,但输入电源和输出电源有关联。
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