BipolarJunction晶体管

关键的外卖

• 三个终端和四个是机器的操作模式。

• 性能是机器的效率措施和构建块拓扑。

• 为什么是excel在高速设计和持续的技术进步。

- 220是标志性的包的双极结晶体管,但SMT模型是可用的。

在全盛时期,双极结型晶体管是英超动力元件,在互补金属氧化物半导体场效应晶体管技术的成熟产生了。今天,CMOS提供的权力和规模优势太大忽略在大多数应用程序中,然而双极结型晶体管仍然看到了明显的使用在高电压/电流开关和高速模拟电路。

比较是和场效应晶体管技术

双极结型晶体管结构和操作

是是一个活跃的电流控制元件电路,可以将一个输入当前终端和有效地将它固定在底座上转换和放大的目的。直到成熟的场效应晶体管技术在1970年代,以下是主要的活跃元素在电子和仍然认为这一天在某些高频应用CMOS表现出巨大的切换损失。双极结是建立三个交替掺杂区域富(n型)或在缺乏丰富的电子从可用头寸(p型)。在一起,这两个地区是交替PNP型或NPN型是机器。

以下是由三个终端:

• - - -控制终端的轻掺杂相反的是周围的集电极和发射极区域。一个偏置电压放在基地将当前运行从发射极(通常是首选的方向最大电流增益)或集电极发射极。

• 收集器,最大的半导体是机器的区域。它围绕着基础和发射器,防止注入电子的逃避。

• 发射器,重掺杂区域,使高电流增益注入电荷载体的大部分基极发射极结。

这两个是风格之间的主要区别是电流的方向:发射器NPN型基地和基地为PNP型发射器。以下是需要一个偏置电压操作,设备在技术上是一个压控电流源(如场效应管)。然而,它通常被认为是和视为一个电流控制电流源的低阻抗基本终端。

根据终端之间的偏置方向和相对电压针,有四个不同的运作模式是:

• 转发- - - - - -标准的放大模式,基极发射极结正向偏压,基极集电极结反向偏置。几乎都是提供最大的共发射极电流增益前进的方向。

• 相反,很少使用模式的基极发射极结反向偏置,基极集电极结正向偏压。传统上,放大比前进的方向,更有效的重掺杂区域发射器不能优化的方向。

• 饱和,正向偏压在基极发射极和基极集电极连接作为一个封闭的是机器的开关,有效逻辑高状态。

• 截止,反向偏压基极发射极和基极集电极连接作为一个开放的是机器的开关,有效逻辑低状态。

设计放大在拓扑

的是在几个配置,可以利用多个指标衡量其性能。晶体管特性传递的效率是由于其不均匀掺杂区域。NPN型是机器,重掺杂n型电子发射器可以提供比轻掺杂p型基础可以提供漏洞。这建设防止当前的损失由于重组和电子的机动性提高扩散速率收集器在基地。承运人的比例被定义为:

• α(阿尔法)代表了共用底座的比例获得或发射器终端直流收集器终端直流在主动模式。理想情况下1,但是实际值方法1从左边由于电子和电子空穴的复合。

• β-(β)代表共发射极增益或收藏家终端直流的比率基本终端DC在主动模式。标准信号放大的范围可能在50岁,但这个值可以减少大功率使用。

这些收益是拓扑用于时尚的代表特定的晶体管电路。这些拓扑并不是简单的电路重组元素,而是完全改变晶体管的功能基于针的是机器与I / O或地面/力量:

• 共用底座- - - - - -I / O发射极和集电极(分别),底是接地。集电极和发射极之间的分离减少了输出反馈,提高信号的稳定性。它可以用作电压放大器或当前的追随者和通常认为更多地使用在高频应用中,输入信号的带宽保持不变。

• 共集电极-I / O在基极和发射极(分别)收集器与地面或铁路。通常用作电压缓冲器,其高输入阻抗和低输出阻抗使是用水流和驱动电机负载比输入。

• 共发射极- - - - - -I / O在基地和收集器(分别)发射器与地面或铁路。Application-wise它类似于一个共同的收藏家,但更高的电流增益和输入阻抗低。带宽患有基础之间形成寄生电容和收藏家,但这可以通过输入阻抗的增加有所缓解(增益)的成本,减少输出阻抗,或与微分放大。

这些单级晶体管代表更大的晶体管网络的构建块,可以修改和组合,以提高性能或创建多级晶体管放大。

节奏的解决方案提供可靠的生产模拟

如前所述,荣泰党是主要由CMOS技术所取代,但仍有地区前优先。以下是提供了两个明显的优势在CMOS技术,具有高输出阻抗和一个大跨导(输出电流超过输入电压)由于高电流增益出现在许多拓扑。进一步专业化是包括异质结变压器使用不同的半导体材料的基础和发射器和集成是BiCMOS和CMOS技术。普遍使用的是机器或其亚型是高速信号切换超/非常高频范围。

尽管科技的进步,今天的双极结型晶体管仍然相关性,并将继续这样做与高频驱动增加现代通信协议的传输速率。攀爬的速度在层叠的设计也需要更严格的审查和条件导致EMI。

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