單結晶體管工作原理及其應用

什麼是單結晶體管

單結晶體管又叫做雙基極二極管,和二極管、三極管一樣都屬於晶體管的一種。它是由一個PN結構成發射極並且有兩個基極的三端晶體管。

單結晶體管內部結構

單結晶體管內部由一個高電阻率的N型硅片,在其兩端通過歐姆接觸引出兩個基極,分別為第一基極B1和第二基極B2,在靠近第二基極B2的一側有一個PN結,在這個PN結上引出發射極E。

單結晶體管工作原理及其應用

單結晶體管內部結構示意圖

單結晶體管工作原理及其應用

單結晶體管電路符號及其等效電路

單結晶體管電路特性

在上面的等效電路中,單結晶體管兩個基極之間的電阻稱作“基極電阻”,基極電阻的阻值等於第一基極與發射極之間的電阻RB1和第二基極與發射極之間的電阻RB2值之和。其中,RB1的阻值隨著發射極E的電流變化而變化,而RB2的阻值不受發射極電流的影響。

在兩個基極之間施加一定的電壓VBB,則A點電壓VA=[RB1/(RB1+RB2)]VBB=(RB1/RBB)VBB=ηVBB;其中η成為分壓比,其數值根據不同型號的晶體管一般在0.5到0.9之間。

  • 當發射極電壓VE
  • 當發射極電壓VE>ηVBB+二極管管壓降VD時,PN結處於正向導通狀態,RB1的阻值迅速減小,VE會隨之下降,此時晶體管出現負阻特性,晶體管由截止進入負阻特性的臨界點稱為“峰點”;
  • 隨著發射極E電流的上升,發射極電壓VE會不斷下降,當下降到一個點之後便不再下降,這個點稱為“谷點”;

單結晶體管的型號命名方式

以常用型號BT35為例,單結晶體管的型號命名方式如下圖:

單結晶體管工作原理及其應用

單結晶體管型號命名方式

單結晶體管封裝及引腳識別

單結晶體管採用金屬直插封裝,在其引腳端有引腳識別標誌。面向引腳,靠近凸起的為發射極E,逆時針方向分別為第二基極B2和第一基極B1。

單結晶體管工作原理及其應用

單結晶體管實物

單結晶體管工作原理及其應用

單結晶體管引腳排序

單結晶體管應用電路

以電子驅蚊器電路為例,瞭解單結晶體管的應用。

單結晶體管工作原理及其應用

超聲波驅蚊器電路

以上為單結晶體管BT33構成的電子驅蚊器電路圖,其工作原理為:

當電源開關SW閉合後,電池正極通過可調電阻RP和固定電阻R1向電容C1充電,當C1兩端電壓達到BT33的峰點電壓時,單結晶體管導通,此時C1會通過電阻R3放電,單結晶體管截止;

電池正極再次通過電阻向C1充電,當電壓達到峰點電壓後,晶體管再次導通。如此反覆形成震盪,震盪頻率由電阻RP和電容C1的值決定;

震盪信號經過電容C2耦合之後加到三極管VT2的基極,經VT2放大後,經電容C3耦合驅動壓電陶瓷片發出超聲波來達到驅蚊的效果。


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