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十一月 26 2020

单结晶体管的原理和特性


目录

1.结构
2.工作原理和特性
3.主要参数

  单结晶体管(简称UJT)又称基极二极管,是一种常用的半导体器件,它虽有三个管脚,很像半导体三极管,但它只有一个pN结,即一个发射极和两个基极,所以又称它为双基极二极管;它的基片为条状的高阻N型硅片,两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2,在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。下面来看看其的原理和特性吧:

  1.结构

  单结晶体管的内部结构、符号表示、等效电路以及引脚排列,如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示。引脚b1、b2分别为第一基极和第二基极(双基极),e为发射极。e极和N型硅片间构成一个PN结。PN结A点至两基极间的等效电阻分别用rb1和rb2表示。两基极间的电阻用rBB表示,rBB=rb1+rb2。

基本结构图

  图1 单结晶体管结构图

  2.工作原理和特性

  单结管的伏安特性曲线示见图2。共分三个区——截止区、负阻区、饱和区。

  图3为单结管的工作原理图。在电路中让基极2(b2)比基极l(b1)电位较正,图中电源电压VBB的正极接b2、负极接b1;发射极接触发电压VE。

  即使单结晶体管处于截止区,从B1到B2仍有少量电流。沿着N型硅片存在着一个电压梯度VA。发射极电压VE等于启动或峰值电压VP(VP =VA+VD,VD为eb1之间的正向压降,一般约为0.6~0.7V。),PN结是正偏置,单结晶体管导通。启动时,b1和E之间的电阻很快的降低,从b1到b2的电流增加,同时从E也有一个相当大的电流流出,使rb1为低阻态,管子也进入负阻区。VE低于低谷电压(VV)后,管子进入饱和区,使单结晶体管截止。发射极启动电压VP是由分压比η= rb1/rBB确定的。

典型伏安特性

  图2典型伏安特性

工作原理图

  图3 工作原理图

  单结晶体管具有负阻特性,利用这一特性可以组成自激多谐振荡器、阶梯波发生器、定时电路等脉冲单元电路,被广泛应用于脉冲及数宇电路中。

  3.主要参数

  (1)基极间电阻Rbb发射极开路时,基极b1、b2之间的电阻,一般为2—10千欧,其数值随温度上升而增大。

  (2)分压比η由管子内部结构决定的常数,一般为0.3—0.85。

  (3)eb1间反向电压Vcb1b2开路,在额定反向电压Vcb2下,基极b1与发射极e之间的反向耐压。

  (4)反向电流Ieob1开路,在额定反向电压Vcb2下,eb2间的反向电流。

  (5)发射极饱和压降Veo在最大发射极额定电流时,eb1间的压降。

  (6)峰点电流Ip单结晶体管刚开始导通时,发射极电压为峰点电压时的发射极电流

  以上就是单结晶体管的原理和特性介绍了。单结晶体管具有大的脉冲电流能力而且电路简单,因此在各种开关应用中,在构成定时电路或触发SCR等方面获得了广泛应用。它的开关特性具有很高的温度稳定性,基本上不随温度而变化。

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