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    • 發布時間:2021-07-30 18:48:30
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    二極管三極管和晶閘管場效應管介紹
    二極管
    以硅(或鍺)作為基板,將摻雜了磷和砷的Negative 型半導體(電子不足,空穴較多)和摻雜了硼和鎵的Positive 型半導體(電子多余)結合在一起,就稱為二極管(PN 結)。
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    二極管具有單向導電性(單向導通),因此具備整流作用,即讓電流只朝一個方向運動。
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    三極管
    三極管也稱為雙極性晶體管,全稱叫做雙極性結型晶體管,縮寫為BJT,因為種具有三個終端,所以俗稱為三極管。將P型、N型半導體做成三明治狀從而形成NPN 結與PNP結,中間的那層稱為基級Base,兩側的稱為發射級Emitter或集電極Collector,即三極管,也稱為雙極性結型晶體管。
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    三極管具有如下3種工作狀態
    截止狀態:當發射極電壓小于PN結導通電壓,基極電流為零,集電極和發射極的電流都為零,此時三極管失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀態。
    放大狀態:當發射極電壓大于PN結導通電壓,并處于某一恰當值時,三極管發射結正向偏置,集電結反向偏置,此時基極電流對集電極電流起著控制作用,使三極管具有電流放大作用(放大倍數 β=ΔIc/ΔIb)。
    飽和導通:當發射極電壓大于PN結導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再隨著基極電流的增大而增大,而是處于某個確定值的附近不再變化,此時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間電壓很小,相當于開關的導通狀態。
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    晶閘管
    晶閘管是晶體閘流管的簡稱,又被稱為可控硅整流器,泛指具有四層及以上交錯 PN層的半導體元件,具體可分為單向晶閘管、雙向晶閘管、可關斷晶閘管等種類。
    晶閘管是一種開關元件,具有可控的單向導電性(與之相比,普通的二極管只是一個單向導電器件)。晶閘管具有以小電流或電壓控制大電流電壓的作用,廣泛用于無觸點開關、可控整流、逆變、調光、調壓、調速等。
    晶閘管只能工作在開關狀態,而場效應管既可以工作在開關狀態也可以工作在放大狀態。
    場效應管
    場效應管(FET)是一種通過電場效應控制電流的電子元件,也稱為單極性晶體管。它依靠電場去控制導電溝道形狀,能夠控制半導體材料中某種類型載流子的溝道導電性。
    主要分為結型場效應管(junction FET,簡稱 JFET)和金屬-氧化物半導體場效應管(metal-oxide semiconductor FET,簡稱 MOS-FET)兩種類型,可應用于放大、阻抗變換、可變電阻、電子開關。
    場效應管是電壓控制元件,柵極基本不獲取電流;而普通晶體管是電流控制元件,基極必須獲取一定電流。
    絕緣柵雙極晶體管
    絕緣柵雙極晶體管(IGBT),由三極管BJT和場效應管MOS組成,是一種使用電壓驅動的功率半導體器件,具有自關斷特性,即功能類似于一個非通即斷的開關。IGBT不能放大電壓,導通時可視為導線,斷開時可視為開路。
    三極管導通電阻小,但是驅動電流大;場效應管導通電阻大,但是驅動電流小;IGBT則結合兩者優點,不僅驅動電流小,導通電阻也較低。IGBT是能源轉換與傳輸的器件,主要用于電動車輛、鐵路動車組的交流電機輸出控制。采用IGBT進行功率轉換,可以提高用電效率和質量,更加高效節能。
    IGBT和MOSFET都是目前半導工業比較主流的兩款功率器件。
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