有关单结晶体管的资料
上一篇 / 下一篇 2007-06-02 01:42:44 / 天气: 晴朗 / 心情: 平静 / 个人分类：电路设计
单结晶体管的结构和等效电路
单结晶体管的外形很象晶体三极管，它也有三个电极，称为发射极e，第一基极b1，第二基极b2，又叫双基极二极管。因为只有一个PN结所以又称为单结晶体管。外形及符号如图(a)、(b)所示。图中发射极箭头指向b1，表示经PN结的电流只流向b1极。单结管的等效电路如图(C)所示，rb1表示e与b1之间的等效电阻，它的阻值受e-b1间电压的控制，所以等效为可变电阻。两个基极之间的电阻用Rbb表示，即：Rbb=Rb1+Rb2，Rb1与Rbb的比值称为分压比h=Rb1/Rbb，h一般在0.3～0.8之间。
工作原理和特性曲线
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伏安特性变化如图所示。 |
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★图中，当VBB固定，等效电路中，A点对b1的电压UA=hVBB为定值。当Ue较小时，Ue<UA，PN结反偏，此时只有很小的反向漏电流IEO（几微安）如图中曲线“1”段。 ★当Ue增大，Ue=UA时，PN结处于零偏，iE=0。 ★Ue继续增大，当Ue>UA，iE开始大于零，由于硅二极管的正向压降为0.7V，所以iE不会有显著的增加，这个电压称为峰值电压UP，对应电流称为峰值电流IP。这一区域称为截止区。 |
★Ue继续增加，Ue>UA，管子转向导通，PN结电流开始显著增加，这时将有大量的空穴进入基区，e、b1间载流子大量增加，使rb1迅速减小，而rb1的减小又使UA降低，导致iE又进一步加大，这种正反馈的过程，使iE急剧增加UA下降，Ue下降，单结管呈现了负阻特性，图中曲线“2”线段，到了“C”点负阻特性结束，C点电压UV称为谷点电压，一般为1～2.5V，对应的电流称为谷点电流Iv，一般为几毫安。
★过了谷点之后，继续增加Ue，iE～Ue曲线形状接近二极管导通时的正向特性曲线。如曲线“3”线段，此时称为饱和区。饱和压降一般小于4～5V。
★当改变VBB电压，改变了阀值电压UA，曲线的峰点电压也随之改变。
应用
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振荡：指在没有输入信号的情况下，电路输出一定频率、一定幅值的电压或电流信号。 如图所示为单结晶体管组成的振荡电路，其工作原理如下： | ||||
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★当合闸通电时，电容C上的电压为零，管子截止，电源VBB通过电阻R对C充电，随时间增长电容上电压
单结晶体管具有大的脉冲电流能力而且电路简单，因此在各种开关应用中，在构成定时电路或触发SCR等方面获得了广泛应用。它的开关特性具有很高的温度稳定性，基本上不随温度而变化。 触发电路是晶闸管装置中的控制环节，是装置能否正常工作的关键。 对触发电路的要求是：与主电路同步，能平稳移相且有足够的移相范围，脉冲前沿陡且有足够的幅值与脉宽，稳定性与抗干扰性能好等。 触发电路根据控制晶闸管的通断状况可分为移相触发与过零触发两类。移相触发就是改变晶闸管每周期导通的起始点即控制角a的大小，以达到改变输出电压、功率的目的；而过零触发是晶闸管在设定的时间间隔内，通过改变导通的周波数来实现电压或功率的控制。 由单结晶体管组成的触发电路，具有简单、可靠、触发脉冲前沿陡、抗干扰能力强以及温度补偿性能好等优点，在单相与要求不高的三相晶闸管装置中得到广泛应用。但单结晶体管触发电路只能产生窄脉冲。对于电感较大的负载，由于晶闸管在触发导通时阳极电流上升较慢，在阳极电流还未到达管子掣住电流IL时，触发脉冲已经消失，使晶闸管在触发期间导通后又重新关断。所以单结晶体管如不采用脉冲扩宽措施，是不宜触发电感性负载的。为了克服单结晶体管触发电路的缺点，在要求较高、功率较大的晶闸管装置中，大多采用晶体管组成的触发电路，其中最常用的是同步信号为正弦波移相与锯齿波移相触发电路两种。 单结晶体管触发的单向半控桥电路
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单结晶体管张弛振荡器怎样实现有效的控制
为了实现整流电路输出电压“可控”，必须使晶闸管承受正向电压的每半个周期内，触发电路发出第一个触发脉冲的时刻都相同，这种相互配合的工作方式，称为触发脉冲与电源同步。
怎样才能做到同步呢?大家再看调压器的电路图(图1)。请注意，在这里单结晶体管张弛振荡器的电源是取自桥式整流电路输出的全波脉冲直流电压。在晶闸管没有导通时，张弛振荡器的电容器C被电源充电，UC按指数规律上升到峰点电压UP时，单结晶体管VT导通，在VS导通期间，负载RL上有交流电压和电流，与此同时，导通的VS两端电压降很小，迫使张弛振荡器停止工作。当交流电压过零瞬间，晶闸管VS被迫关断，张弛振荡器得电，又开始给电容器C充电，重复以上过程。这样，每次交流电压过零后，张弛振荡器发出第一个触发脉冲的时刻都相同，这个时刻取决于RP的阻值和C的电容量。调节RP的阻值，就可以改变电容器C的充电时间，也就改变了第一个Ug发出的时刻，相应地改变了晶闸管的控制角，使负载RL上输出电压的平均值发生变化，达到调压的目的。
双向晶闸管的T1和T2不能互换。否则会损坏管子和相关的控制电路。
单结晶体管各管脚的判别方法
判断单结晶体管发射极E的方法是：把万用表置于R*100挡或R*1K挡，黑表笔接假设的发射极，红表笔接另外两极，当出现两次低电阻时，黑表笔接的就是单结晶体管的发射极。
单结晶体管B1和B2的判断方法是：把万用表置于R*100挡或R*1K挡，用黑表笔接发射极，红表笔分别接另外两极，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是B1极。
应当说明的是，上述判别B1、B2的方法，不一定对所有的单结晶体管都适用，有个别管子的E--B1间的正向电阻值较小。不过准确地判断哪极是B1，哪极是B2在实际使用中并不特别重要。即使B1、B2用颠倒了，也不会使管子损坏，只影响输出脉冲的幅度（单结晶体管多作脉冲发生器使用），当发现输出的脉冲幅度偏小时，只要将原来假定的B1、B2对调过来就可以了。
单结晶体管性能好坏的判断
双基极二极管性能的好坏可以通过测量其各极间的电阻值是否正常来判断。用万用表R×1k档，将黑表笔接发射极E，红表笔依次接两个基极（B1和B2），正常时均应有几千欧至十几千欧的电阻值。再将红表笔接发射极E，黑表笔依次接两个基极，正常时阻值为无穷大。
双基极二极管两个基极（B1和B2）之间的正、反向电阻值均为2～10kΩ范围内，若测得某两极之间的电阻值与上述正常值相差较大时，则说明该二极管已损坏。
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