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1 # 玩轉嵌入式
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2 # 電子維修
這三種元器件的控制極供電形式有所不同,三極體和場效電晶體屬於放大型器件,供電形式比較類似,不過晶體三極體是電流控制型器件,以基極輸入的微小電流控制集電極較大的電流,是電流控制電流。場效電晶體則屬於電壓控制型器件,以柵極和源極之間的電壓來控制漏極電流,是電壓控制電流。而可控矽不屬於放大型器件,應用上類似於繼電器,以較小的觸發電流來控制大電流的開啟關斷。
1,晶體三極體。三極體工作在放大狀態時,必須為各極提供合適的直流偏置電壓,才能透過輸入小的交流訊號實現輸出放大,目的是將交流訊號的電位抬高,以實現不失真的放大。常見並比較實用的有分壓偏置,如上圖。另外根據管型的不同偏置電壓極性也不相同。
2,場效電晶體場效電晶體是根據柵極和源極之間的電壓來控制漏極電流大小的,和三極體的電流控制電流不同,分為結型場效電晶體和MOS場效電晶體,每一種都有P溝道和N溝道之分,其中MOS場效電晶體又分為增強型和耗盡型,增強型MOS管必須加一定的柵源偏置電壓,才會產生漏極電流,而耗盡型卻可以加正負偏壓或零偏。場效電晶體常見的偏置電路有固定偏置、自給偏置和分壓自給偏置三種,其中分壓自偏電路使用最多,如上圖,增強型和耗盡型都能適用。
3,可控矽可控矽分為單向可控矽和雙向可控矽,區別是單向可控矽由控制極加觸發電流導通後,電流只能從陽極向陰極導通,一旦導通控制極也就失去了作用,要想關斷只能是陽極和陰極電壓極性反向或電壓降低至一定值,如上圖,單向可控矽符號相當於整流二極體中間加了一個控制極,利用它便可實現可控整流。而雙向可控矽觸發脈衝的極性改變時,導通方向會隨著極性的不同而改變,所以可以控制交流負載,透過調節觸發脈衝即可實現電機調速等應用。
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3 # 電子產品設計方案
三極體、場效電晶體、可控矽都是常見的電子元器件
三極體、場效電晶體、可控矽都有三個引腳,但它們的功能是不一樣的。三極體是電流控制型器件,場效電晶體是電壓控制器器件,可控矽是電流觸發型器件。
三極體三極體有基極(B),集電極(C),發射極(E)三個引腳;由兩個PN接面組成,可以排列為NPN型或者PNP型。
三極體有三個工作區:截止區、放器區、飽和導通區;透過基極(B)電流控制集電極(C)電流,Ic=β*Ib。
NPN三極體:控制電流Ib從基極(B)流入,驅動電流Ic從集電極(C)流入。
PNP三極體:控制電流Ib從基極(B)流出,驅動電流Ic從集電極(C)流出。
三極體可以用於設計電流、電壓訊號放大電路。
三極體也可以用於驅動小功率的直流負載,比如LED、蜂鳴器、直流電機、繼電器等等
場效電晶體場效電晶體功能與三極體類似,但場效電晶體是電壓驅動型的器件。場效電晶體有柵極(G)、漏極(D)、源極(S)三個引腳。分為N溝道(漏極和源極接在N型半導體上)和P溝道(漏極和源極接在P型半導體上)兩種。
N溝道場效電晶體:當Vgs>0時場效電晶體開始導通,電流可以從漏極(D)源極(S),也可以從源極(S)漏極(D),當然Vgs要達到一定的開啟電壓才可以穩定的導通。
P溝道場效電晶體:當Vgs<0時場效電晶體開始導通,電流可以從漏極(D)源極(S),也可以從源極(S)漏極(D),當然Vgs要達到一定的開啟電壓才可以穩定的導通。
場效電晶體同樣可以用於設計訊號放大電路
由於場效電晶體導通後內阻很小,可以用於驅動更大功率的直流負載。很多三極體無法驅動的負載都可以用場效電晶體來驅動。
可控矽(閘流體)可控矽也叫閘流體,可控矽分單向可控矽和雙向可控矽,是大功率的驅動器件。它的導通由控制極(G)控制。只需要給控制極(G)提供一個脈衝的電流訊號就可以觸發可控矽導通,不需要持續施加觸發訊號,可以說是“一觸即發”。
單向可控矽(閘流體):電流從A極流向K極。
雙向可控矽(閘流體):電流可以從T1極流向T2極,也可以從T2極流向T1極。雙向可控矽(閘流體)還可以用於驅動交流負載。
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4 # 電子及工控技術
晶體三極體(JBT)、場效電晶體(MOS)和可控矽(SCR)這三個半導體器件雖然在有的外觀封裝上去看幾乎一模一樣,比如這三個管子外觀尺寸TO-92A的封裝形式或者SOT-32貼片的封裝形式它們的外形張的幾乎一樣,但在電子電路中扮演的“角色”卻有著很大的不同。下面我們就針對這三個器件的控制極供電形式的不同之處和朋友們聊一聊。
閘流體的功能與特點我們先說一下可控矽吧,可控矽真正的名字叫閘流體(SCR)。它在半導體家庭成員中充當可控整流的作用、也可以作為可控開關使用,比如在智慧照明中的調光控制輸出模組中使用的就是閘流體。這個管子也是以”弱”控“強”的典範,即為用微小的功率去控制較大的功率。因此我們可以在電動機驅動控制電路和電源過載保護電路中找到它。
從外觀看可控矽有三個引腳,我們分別叫這三個腳的名稱是陽極A、陰極K和控制極(也稱為門極)G;從內部看可控矽是由三個PN節構成,我們可以看作它是由一個PNP三極體和NPN三極體交錯的結構,其等效結構圖如下面所表示 的那樣。
下面我們談一下如何使可控矽導通,從上圖我們能看到如果在門極加上一個較小的電壓Ug,然後可控矽陽極A和陰極K間加上一個合適的正向電壓的話,這時可控矽就可以導通了,此時如果把門極的觸發電壓撤銷之後可控矽仍然處於導通狀態。
這時候我們可以知道可控矽的門極所給的訊號是一個具有一定幅值的脈衝訊號,這個訊號的的寬度和所加在門極上的時機是有一定要求的,否則會造成“不同步”,達不到控制的要求;可控矽導通後其電流的方向是從陽極A流入從陰極K流出的。
場效電晶體的功能和特點下面我要說的半導體器件“家族”中的另一個成員是場效電晶體,簡稱MOS管。場效電晶體也有三條腿,我們分別稱為柵極G、源極S和漏極D。
從上圖的場效電晶體內部來看它的源極S和漏極D是對稱的,有時候在使用過程中源極S和漏極D是可以互換使用的。當場效應管的柵極Ug加上一定的電壓時,場效電晶體就會導通。這時柵極所加的電壓要持續不斷這樣場效電晶體才能持續導通,一但柵極電壓撤銷那麼場效電晶體就會截止,因此場效電晶體的控制極要持續不停的供電才可以維持管子的導通。這和閘流體是不同的。另外由於管子的源極S和漏極D是可以互換的,因此其透過管子的電流可以從源極S流向漏極D也可以從漏極D流向源極S,這要根據電路的具體情況而定,這一點和可控矽也是不同的。
三極體的功能和特點最後說說半導體“家族”中採用最多的一個成員那就是三極體。三極體在電路中與前面說的兩個器件是不同的,它具有電流放大功能。我們知道閘流體是根據其內部具有強烈的電流正反饋作用而使管子導通;場效電晶體是由於電場的作用“打通”了PN接面,使管子導通;那麼三極體是由於什麼原因促使其導通的呢?我們從三極體的內部可見其端倪。
有示意圖可知,要使三極體導通必須符合以下條件,我們先要給三極體基極一個基極電流;然後三個電極之間要構成一定的偏壓條件,那就是發射結要給予正向電壓、集電結要給予反向電壓之後,對於NPN三極體來說才有電流從集電極C流向發射極E(對於PNP三極體電流則是從發射極E流向集電極C的),由此可知三極體是一個電流型的控制器件。三極體和場效電晶體功能類似,都可以作為訊號放大、振盪和調製用。
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5 # 清水夏日
晶體三極體,由兩個pn結組成,分為NPN型與PNP型。具有訊號放大作用。有共射、共基、共集電極三種電路組合方式。在放大狀態,其基極電壓比射極電壓大0.6-0.7V。CE間壓差大於1V。
場效電晶體是透過控制輸入迴路的電場效應來控制輸出輸出迴路電流的一種半導體器件。分為結型場效電晶體和金屬氧化物場效電晶體。
場效電晶體的輸入電流很小,輸入電阻大。透過VGS柵源電壓控制漏集電流。其控制極電壓一般為2-4V,具體的參考器件引數。
可控矽也叫做閘流體,是一種大功率器件。分為單向與雙向可控矽。其通斷狀態有控制極G加上正脈衝或負脈衝實現正向與反向導通。其觸發脈衝電壓一般為1-2V
回覆列表
三極體是流控型器件,MOS管是壓控型器件,可控矽不單單是流控型器件,稍微複雜一點。分別介紹。
三極體的控制方式三極體是常用的電子元器件,可以用作開關,也可以用作訊號放大。三極體分為NPN型和PNP型,當三極體的PN接面正向偏置之後,三極體導通。NPN三極體和PNP三極體的控制方式如下圖所示。
對於NPN三極體而言:
在基極是高電平時,三極體導通;
在基極是低電平時,三極體截至。
對於PNP三極體而言:
在基極是高電平時,三極體截至;
在基極是低電平時,三極體導通。
MOS管的控制方式MOS管是壓控型的器件,與三極體相比較,其過電流能力會更大。MOS管分為NMOS管和PMOS管。其導通條件不一樣。NMOS管,在Vgs>0時導通,Vgs<0截至;PMOS管,在Vgs<0時導通,Vgs>0截至;其控制方式如下圖所示。
可控矽的控制方式可控矽的控制方式稍微複雜一點,可控矽共有四個工作象限,而且可控矽一旦導通,僅僅移除門極觸發訊號後,依然導通不會關斷。其控制方式如下圖所示。
可控矽的導通條件:門極存在滿足條件的觸發電流,T1和T2存在大於管壓降的電壓。
可控矽的截至條件:門極觸發訊號移除,T1和T2之間的電流小於維持電流。