第四章晶体管频率特性与功率特性
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AAX (MMBTA42) 晶体管技术参数摘要:AAX (MMBTA42) 是一种常用的 NPN 型晶体管,它具有优良的性能和稳定性,广泛应用于各种电子设备中。
本文将对 AAX (MMBTA42) 晶体管的技术参数进行详细介绍,包括其主要特性、电气参数、尺寸和封装形式等方面的内容。
通过对这些技术参数的了解,可以更好地应用和选用 AAX (MMBTA42) 晶体管,为电子设备的设计和制造提供可靠的技术支持。
一、主要特性AAX (MMBTA42) 晶体管具有以下主要特性:1. 高频率响应:AAX (MMBTA42) 晶体管具有出色的高频率响应特性,适用于高频放大和振荡电路。
2. 低噪声系数:AAX (MMBTA42) 晶体管的噪声系数较低,可以有效减小信号的干扰和失真。
3. 高电流增益:AAX (MMBTA42) 晶体管具有较高的电流增益,适用于需要较大信号放大的电路设计。
4. 低饱和电压:AAX (MMBTA42) 晶体管的饱和电压较低,可以减小功耗和提高电路效率。
二、电气参数AAX (MMBTA42) 晶体管的典型电气参数如下:1. 最大耐压:AAX (MMBTA42) 晶体管的最大耐压为 75V,可以满足大多数电子设备的工作电压要求。
2. 最大电流:AAX (MMBTA42) 晶体管的最大连续电流为 500mA,最大脉冲电流为 1A,能够满足电路的大电流要求。
3. 最大功率:AAX (MMBTA42) 晶体管的最大功率为 625mW,在一定的散热条件下可以实现可靠的工作。
4. 管脚电阻:AAX (MMBTA42) 晶体管的管脚电阻较小,有利于降低传输线的损耗和提高电路的稳定性。
三、尺寸和封装形式AAX (MMBTA42) 晶体管的尺寸和封装形式如下:1. 封装类型:AAX (MMBTA42) 晶体管常见的封装类型为 SOT-23,便于在电路板上进行焊接和安装。
2. 外形尺寸:AAX (MMBTA42) 晶体管的外形尺寸为 2.9mm x1.3mm x 1.1mm,适合于紧凑型电子设备的设计和布局。
功率晶体管(GTR)的特性功率晶体管(GTR)具有控制方便、开关时间短、通态压降低、高频特性好、安全工作区宽等优点。
但存在二次击穿问题和耐压难以提高的缺点,阻碍它的进一步发展.—、结构特性1、结构原理功率晶体管是双极型大功率器件,又称巨型晶体管或电力勗体管,简称GTR。
它从本质上讲仍是晶体管,因而工作原理与一般晶体管相同。
但是,由于它主要用在电力电子技术领域,电流容量大,耐压水平高,而且大多工作在开关状态,因此其结构与特性又有许多独特之处.对GTR的要求主要是有足够的容量、适当的增益、较高的速度和较低的功耗等。
由于GTR电流大、功耗大,因此其工作状况出现了新特点、新问题。
比如存在基区大注入效应、基区扩展效应和发射极电流集边效应等,使得电流增益下降、特征频率减小,导致局部过热等,为了削弱这种影响,必须在结构上采取适当的措施。
目前常用的GTR器件有单管、达林顿管和模块三大系列。
三重扩散台面型NPN结构是单管GTR的典型结构,其结构和符号如图1所示.这种结构的优点是结面积较大,电流分布均匀,易于提高耐压和耗散热量;缺点是电流增益较低,一般约为10~20g。
图1、功率晶体管结构及符号图2、达林顿GTR结构(a)NPN-NPN型、(b)PNP-NPNxing达林顿结构是提高电流增益的一种有效方式.达林顿GTR由两个或多个晶体管复合而成,可以是PNP或NPN型,如图2所示,其中V1为驱动管,可饱和,而V2为输出管,不会饱和。
达林顿GTR的电流增益β大大提高,但饱和压降VCES也较高且关断速度较慢。
不难推得IC=ΒIB1.VCES= VCES1+VCES2(其中β≈β1β2)目前作为大功率开关应用最多的是GTR模块.它是将单个或多个达林顿结构GTR及其辅助元件如稳定电阻、加速二极管及续流二极管等,做在一起构成模块,如图3所示。
为便于改善器件的开关过程或并联使用,有些模块的中间基极有引线引出。
GTR模块结构紧凑、功能强,因而性能价格比大大提高。
晶体管特征频率的测量一、 目的1、通过实验进一步了解特征频率f T 的物理意义并掌握其测量方法。
2、通过实验了解f T 随偏流、偏压的变化情况。
二、 原理晶体管有高频管和低频管之分,一般来说低频管只能用在3MC 以下的频率范围;而高频管则可以用到几十或者几百MC 的高频范围,有时称超过75MC 的管子为超高频晶体管。
如果使用频率超过了晶体管的频率范围,则晶体管的放大特性就显著地变坏,甚至无法使用。
晶体管放大特性的变坏,是由于讯号频率超过某一值以后,晶体管的电流放大系数开始下降而造成的。
晶体管的共射极电流放大系数β与信号频率f 间的关系为:βββf f j +=10(10-1)式中β0为低频是的电流放大系数,f β为共射极的截止频率(也就是共射极电流放大系数β下降到21β0或0.707β0的频率)。
图10-1画出了晶体管发射极电流放大系数β随频率的变化曲线。
由图可见,在频率比较低时,β基本不随频率变化,它的数值被定义为β0。
当频率比较高时,β值随频率f 升高而下降。
如果讯号频率超过发射极截止频率f β,晶体管的共射极β电流放大系数β就比低频时的β0小的多。
但是,f β并不是晶体管所能使用的最高频率,因为f β下的β值(即0.707β0)仍比1大的多,所以晶体管此时还是有电流放大作用的。
晶体管的实际使用频率可以比f β高。
由10-1式可见,当频率远大于f β(比如f>2f β就可以认为f>>f β),时有f •β=f •β0=常数 (10-2)因为f T 是β等于1的f 值,因此上式中的常数就是f T 。
所以β•f=f T (10-3)比较确切地反映了晶体管的频率特性。
当频率低于f T 时,电流放大系数β>1,晶体管有电流放大作用;当f<f T ,β<1,没有电流放大作用,所以特征频率f T 是晶体管可以起电流放大作用的最高频率的限度,是共射极电路设计的一个重要依据。
功率晶体管功率晶体管是一种高压、高电流、高功率的电子元件。
它是一种半导体器件,能够将小信号控制大电流,被广泛应用于各种电力电子设备中,如变频器、电源、电机驱动器等。
本文将从功率晶体管的原理、结构、工作特性以及应用领域等方面进行介绍。
一、功率晶体管的原理功率晶体管(Power MOSFET)是一种基于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的半导体器件。
与普通MOSFET相比,功率晶体管主要区别在于其耐压、耐电流、导通损耗等方面更为优越。
功率晶体管的核心部件是PN结,其结构如图1所示。
图1:功率晶体管结构示意图PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结构,它是功率晶体管的主要控制部件。
PN结的导通与截止是通过场效应晶体管的栅电压来控制的。
栅极上的正向偏置电压会使得栅源之间形成一个电场,这个电场会影响PN结的导通与截止。
当栅极电压为零或负电压时,PN结截止,功率晶体管处于关闭状态,不导电;当栅极电压为正电压时,PN结导通,功率晶体管处于导通状态,可以通过电流。
二、功率晶体管的结构功率晶体管的结构主要包括栅极、漏极、源极、衬底等部分。
其中,源极和漏极是功率晶体管的输出端和输入端,栅极则是功率晶体管的控制端。
衬底则是功率晶体管的基底,通常与源极相连,用于固定源极电位。
功率晶体管的结构示意图如图2所示。
图2:功率晶体管结构示意图三、功率晶体管的工作特性功率晶体管的工作特性主要包括导通电阻、开关速度、漏电流等。
其中,导通电阻是功率晶体管的重要指标,它决定了功率晶体管的导通损耗。
开关速度则决定了功率晶体管的开关频率,漏电流则影响功率晶体管的工作温度和可靠性。
1.导通电阻功率晶体管的导通电阻主要由PN结的电阻、漏极电阻和接触电阻等组成。
其中,PN结的电阻和漏极电阻是功率晶体管的主要导通电阻。
为了降低功率晶体管的导通电阻,可以采用优化材料、优化结构和优化工艺等措施。
2.开关速度功率晶体管的开关速度主要由栅电容、栅电阻、栅驱动电路等因素决定。