下载文档原格式
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，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。
晶体管的基本特性与分类概述晶体管是现代电子技术中最重要的器件之一。
它的发明和应用对计算机、通信和电子设备的发展起到了重要的推动作用。
本文将介绍晶体管的基本特性和分类，旨在让读者对晶体管有一个基本的了解。
一、晶体管的基本特性晶体管是一种半导体器件，它具有放大、开关和逻辑控制等功能。
具体来说，晶体管的基本特性包括：1. 管子：晶体管通常由三层半导体材料构成。
这三层分别被称为发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
2. 构造：晶体管的外形类似于一个小型的晶体管，并且有几个引脚用于外部电路连接。
3. 工作原理：当向发射极施加电流时，由于P-N结的存在，电流会从发射极到基极，进而控制集电极上的电流。
二、晶体管的分类晶体管根据不同的材料、结构和工作方式可以分为多种类型。
下面介绍几种常见的晶体管分类：1. 按材料分：a. 硅晶体管：硅晶体管是最常用的晶体管类型之一。
它具有成本低、可靠性好、耐高温等特点，在各种电子设备中得到广泛应用。
b. 砷化镓晶体管：砷化镓晶体管是一种高频率的晶体管，适用于射频放大器等高频率应用。
2. 按结构分：a. NPN晶体管：NPN晶体管由两个P型掺杂的半导体层包裹一个N型掺杂的半导体层组成。
它是最常用的晶体管结构之一。
b. PNP晶体管：PNP晶体管与NPN晶体管结构相反，由两个N 型掺杂的半导体层包裹一个P型掺杂的半导体层组成。
3. 按工作方式分：a. 放大型晶体管：放大型晶体管可以将微弱的信号放大到较大的幅度，常用于放大电路中。
b. 开关型晶体管：开关型晶体管可以控制电流的通断，常用于数字电路和开关电源等应用。
除了以上几种分类，还有一些特殊类型的晶体管，比如场效应晶体管（FET）和金属-绝缘体-半导体（MIS）晶体管等。
综上所述，晶体管作为一种重要的半导体器件，具有放大、开关和逻辑控制等功能。
根据材料、结构和工作方式的不同，晶体管可以分为多种类型。
《晶体管电路设计(上）》一、晶体管基础知识1. 晶体管的分类与结构晶体管是一种半导体器件，按照结构和工作原理的不同，可分为两大类：双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。
双极型晶体管包括NPN型和PNP型，而场效应晶体管主要包括增强型MOS管和结型场效应管。
2. 晶体管的工作原理（1）双极型晶体管（BJT）工作原理：当在基极与发射极之间施加适当的正向电压，基区内的少数载流子会增多，导致集电极与发射极之间的电流增大，从而实现放大作用。
（2）场效应晶体管（FET）工作原理：通过改变栅极电压，控制源极与漏极之间的导电通道，实现电流的放大。
3. 晶体管的特性参数（1）直流参数：包括饱和压降、截止电流、放大系数等。
（2）交流参数：包括截止频率、增益带宽积、输入输出阻抗等。
二、晶体管放大电路设计1. 放大电路的基本类型（1）反相放大电路：输入信号与输出信号相位相反。
（2）同相放大电路：输入信号与输出信号相位相同。
（3）电压跟随器：输出电压与输入电压基本相等。
2. 放大电路的设计步骤（1）确定电路类型：根据实际需求选择合适的放大电路类型。
（2）选择晶体管：根据电路要求，选取合适的晶体管型号。
（3）计算电路参数：包括偏置电阻、负载电阻、耦合电容等。
（4）电路仿真与调试：利用电路仿真软件进行仿真，并根据实际效果调整电路参数。
三、晶体管开关电路设计1. 开关电路的基本原理晶体管开关电路利用晶体管的截止和饱和状态，实现电路的通断控制。
当晶体管处于截止状态时，开关断开；当晶体管处于饱和状态时，开关闭合。
2. 开关电路的设计要点（1）选择合适的晶体管：确保晶体管在截止和饱和状态下都能满足电路要求。
（2）优化电路参数：合理设置驱动电流、开关速度等参数，以提高开关电路的性能。
（3）考虑开关损耗：在设计过程中，尽量降低开关过程中的能量损耗，提高电路效率。
《晶体管电路设计(上）》四、晶体管稳压电路设计1. 稳压电路的作用与分类稳压电路的主要作用是保证输出电压在一定范围内稳定不变，不受输入电压和负载变化的影响。
南京大学第三部分 场效应晶体管半导体器件基础第七章：MOSFET一、MOSFET简介 二、MOS电容 三、MOSFET定性分析 四、MOSFET定量分析电子科学与工程学院MOSFET与BJT半导体器件基础 南京大学电子科学与工程学院2014/4/9一、MOSFET简介半导体器件基础（1）基本概况 晶体管的分类：双极型晶体管（少子与多子参与导电） 单极型晶体管（电流由多数载流子输运）。
硅平面工艺和外延技术的发展，实现了对器件尺寸的较精确的控制。
对硅—二氧化硅界面特性的研究及表面态密度的控制，使场效应管得到了显著的发展。
南京大学电子科学与工程学院器件比较半导体器件基础电压控制器件(MOSFET)利用加在栅极与源极之间的电压来控制输出 电流。
饱和区工作电流IDSS会随VGS而改变。
电流控制器件(BJT)利用基极电流控制集电极电流。
南京大学电子科学与工程学院1场效应管的分类：半导体器件基础表面场效应管（绝缘栅场效应管IGFET和MOS场效应管）。
结型场效应管（JFET），使用PN结势垒电场控制导电能力的体内场效应管。
薄膜场效应管（TFT）采用真空蒸发工艺制备在绝缘衬底上。
结构与原理类 似表面场效应管。
南京大学电子科学与工程学院半导体器件基础2014/4/9半导体器件基础性能比较输入阻抗高：（103-106与109-1015）。
噪声系数小。
多子输运电流，不存在散粒噪声和配分 噪声。
功耗小，可用于制造高密度的半导体集成电路。
温度稳定性好。
多子器件，电学参数不易随温度而变 化（n与）。
抗辐射能力强：双极型晶体管的下降（非平衡少子的 寿命降低），而场效应管的特性变化小（与载流子寿命 关系不大）。
其它：工艺卫生要求较高，速度较低。
南京大学电子科学与工程学院半导体器件基础南京大学电子科学与工程学院南京大学电子科学与工程学院2南京大学集成电路工艺的演变半导体器件基础•10 µm — 1971 •6 µm — 1974 •3 µm — 1975 •2 µm — 1979•1.5 µm — 1982 •1 µm — 1985•800 nm (0.80 µm) — 1989 •600 nm (0.60 µm) — 1994 •350 nm (0.35 µm) — 1995 •250 nm (0.25 µm) — 1998 •180 nm (0.18 µm) — 1999 •130 nm (0.13 µm) — 2000•90 nm — 2002 •65 nm — 2006 •45 nm — 2008 •32 nm — 2010 •22 nm — approx. 2011 •16 nm — approx. 2013 •11 nm — approx. 2015电子科学与工程学院2）P沟耗尽型：半导体器件基础在零偏栅极电压下，半导体表面存在P型沟道（采用B离子注 入的方法）。
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。
当晶体管发射结的正向偏置电压增大至一定值（硅管等于或略高于0.7V，锗管等于或略高于0.3V0时，晶体管将从导通放大状态进入饱和状态，此时集电极电流IC将处于较大的恒定状态，且已不受基极电流IB控制。
晶体管的导通内阻很小（相当于开关被接通），集电极与发射极之间的电压低于发射结电压，集电结也由反偏状态变为正偏状态。
（二）高频晶体管高频晶体管（指特征频率大于30MHZ的晶体管）可分为高频小功率晶体管和高频大功率晶体管。
常用的国产高频小功率晶体管有3AG1~3AG4、3AG11~3AG14、3CG3、3CG14、3CG21、3CG9012、3CG9015、3DG6、3DG8、3DG12、3DG130、3DG9011、3DG9013、3DG9014、3DG9043等型号，部分国产高频小功率晶体管的主要参数见表5-1。
常用的进口高频小功率晶体管有2N5551、2N5401、BC148、BC158、BC328、BC548、BC558、9011~9015、S9011~S9015、TEC9011~TEC9015、2SA1015、2SC1815、2SA562、2SC1959、2SA673、2SC1213等型号。
表5-2是各管的主要参数。
2．高频中、大功率晶体管高频中、大功率晶体管一般用于视频放大电路、前置放大电路、互补驱动电路、高压开关电路及行推动等电路。
常用的国产高频中、大功率晶体管有3DG41A~3DG41G、3DG83A~3DG83E、3DA87A~3DA87E、3DA88A~3DA88E、3DA93A~3DA93D、3DA151A~3DG151D、3DA1~3DA5、3DA100~3DA108、3DA14A~3DA14D、3DA30A~3DA30D、3DG152A~3DG152J、3CA1~3CA9等型号。
表5-3是各管的主要参数。
常用的进口高频中、大功率晶体管有2SA634、2SA636、2SA648A、2SA670、2SB940、2SB734、2SC2068、2SC2258、2SC2371、2SD1266A、2SD966、2SD8829、S8050、S8550、BD135、BD136等型号，各管的主要参数见表5-4。
（三）超高频晶体管超高频晶体管也称微波晶体管，其频率特性一般高于500MHZ，主要用于电视、雷达、导航、通信等领域中处理微波波段（300MHZ以上的频率）的信号。
1．国产超高频晶体管常用的国产超高频晶体管有3AG95、3CG15A~3CG15D、3DG56（2G210）、3DG80（2G211、2G910）、3DG18A~3DG18C、2G711A~2G711E、3DG103、3DG112、3DG145~3DG156、3DG122、3DG123、3DG130~3DG132、3DG140~3DG148、3CG102、3CG113、3CG114、3CG122、3CG132、3CG140、3DA89、3DA819~3DA823等型号。
表5-5是各管的主要参数。
2．进口超高频晶体管常用的进口超高频晶体管有2SA130、2SA1855、2SA1886、2SC286~2SC288、2SC464~2SC466、2SD1266、BF769、BF959等型号，各管的主要参数见表5-6。
（四）中、低频晶体管低频晶体管的特征频率一般低于或等于3MHZ，中频晶体管的特征频率一般低于30MHZ。
1．中、低频小功率晶体管中低频小功率晶体管主要用于工作频率较低、功率在1W以下的低频放大和功率放大等电路中。
常见的国产低频小功率晶体管有3AX1~3AX15、3AX21~3AX25、3AX31、3BX31、3AX81、3AX83、3AX51~3AX55、3DX200~3DX204、3CX200~3CX204等型号，表5-7是各管的主要参数。
常用的进口中、低频小功率晶体管有2SA940、2SC2073、2SC1815、2SB134、2SB135、2N2944~2N2946等型号，各管的主要参数见表5-8。
2．中、低频大功率晶体管中、低频大功率晶体管一般用在电视机、音响等家电中作为电源调整管、开关管、场输出管、行输出管、功率输出管或用在汽车电子点火电路、逆变器、不间断电源（UPS）等系统中。
常用的国产低频大功率晶体管有3DD102、3DD14、3DD15、3DD52、DD01、DD03、D74、3AD6、3AD30、3DA58、DF104等型号，表5-9是各管的主要参数。
常用的进口中、低频大功率晶体管有2SA670、2SB337、2SB556K、2SD553Y、2SD1585、2SC1827、2SC2168、BD201~BD204等型号，表5-10是各管的主要参数。
（五）互补对管为了提高功率放大品的输出功率和效率，减小失真，功率放大器通常采用推挽式功率放大电路，即由两只互补晶体管分别放大一个完整正弦波的正、负半周信号。
这要求两只互补晶体管的材料相，，性能参数（例如耗散功率PCM、最大集电极电流ICM、最高反向电压VCBO、电流放大系数hFE、特征频率fT等）也要尽可能一致使用前应进行挑选“配对”。
互补对管一般采用异极性对管，即两只晶体管一只为NPN型管，另一只为PNP型管。
1．大功率互补对管功率放大器中常用大功率互补对管及其主要参数见表5-11。
2．中、小功率互补对管功率放大器等电路中常用的中、小功率互补对管及其参数见表5-12。
（六）开关晶体管开关晶体管是一种饱和与截止状态变换速度较快的晶体管，广泛应用于各种脉冲电路、开关电路及功率输出电路中。
开关晶体管分为小功率开关晶体管和高反压大功率开关晶体管等。
1．小功率开关晶体管小功率开关晶体管一般用于高频放大电路、脉冲电路、开关电路及同步分离电路等。
常用的国产小功率开关晶体管有3AK系列3CK系列和3DK系列，表5-13是各管的主要参数。
2．高反压大功率开关晶体管高反压大功率开关晶体管通常均为硅NPN型，其最高反向电压VCBO高于800V，主要用于彩色电视机、电脑显示器中作开关电源管、行输出管或用于汽车电子点火器、电子镇流器、逆变器、不间断电源（UPS）等产品中。
常用的高反压大功率开关晶体管有2SD820、2SD850、2SD1401、2SD1403、2SD1432~2SD1433、2SC1942等型号，表5-14是部分高反压大功率开关的主要参数及封装形式。
（七）带阻尼行输出管带阻尼行输出管是将高反压大功率开关晶体管与阻尼二极管、保护电阻封装为一体构成的特殊电子器件，主要用于彩色电视机或电脑显示器中。
带阻尼行输出管有金属封装（TO-3）和塑封（TO-3P）两种封装形式。
图5-6是带阻尼行输出管的内部结构电路及外形图，表5-15是常用带阻尼输出管的主要参数及封装形式。
（八）差分对管差分对管也称孪生对管或一体化差分对管，它是将两只性能参数相同的晶体管封装在一起构成的电子器件，一般用在音频放大器或仪器、仪表中作差分输入放大管。
差分对管有NPN型和PNP型两种结构。
常见的国产NPN型差分对管有3DG06A~3DG06D等型号。
PNP 型差分对管有3CSG3、ECM1A等型号，如图5-7所示。
常见的进口NPN型差分对管有2SC1583等型号，PNP型差分对管有2SA798等型号，如图5-8所示。
（九）达林顿管达林顿管也称复合晶体管，具有较大的电流放大系数及较高的输入阻抗。
它又分为普通达林顿管和大功率达林顿管。
1．普通达林顿管普通达林顿管通常由两只晶体管或多只晶体管复合连接而成，内部不带保护电路，耗散功率在2W以下。
图5-9是普通达林顿管的基本电路。
普通达林顿管一般采用TO-92塑料封装，主要用于高增益放大电路或继电器驱动电路等。
常用的普通达林顿管有PN020、MP-SA6266等型号。
2．大功率达林顿管大功率达林顿管在普通达林顿管的基础上，增加了由泄放电阻和续流二极管组成的保护电路，稳定性较高，驱动电流更大。
图5-10是大功率达林顿管的内部电路结构。
大功率达林顿管一般采用TO-3金属封装或采用TO-126、TO-220、TO-3P等外形塑料封装，主要用于音频功率放大、电源稳压、大电流驱动、开关控制等电路。
常用的国产大功率达林顿管的主要参数见表5-16，常用的进口大功率达林顿管的主要参数见表5-17。
（十）带阻晶体管带阻晶体管是将一只或两只电阻器与晶体管连接后封装在一起构成的，作反相器或倒相器，广泛应用于电视机、影碟机、录像机等家电产品中。
其封装外形有EM3、UMT、SST（美国或欧洲SOT-23）、SMT（SC-59/日本SOT-23）、MPT（SOT-89）、FTR和TO-92等，耗散功率为150~400mW。
图5-11是带阻晶体管的内部电路结构。
