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雙極結型晶體管存儲時間

發布時間: 2022-04-17 11:44:00

❶ 雙極性晶體管的發展應用

1947年12月,貝爾實驗室的約翰·巴丁、沃爾特·豪澤·布喇頓在威廉·肖克利的指導下共同發明了點接觸形式的雙極性晶體管。1948年,肖克利發明了採用結型構造的雙極性晶體管。在其後的大約三十年時間內,這種器件是製造分立元件電路和集成電路的不二選擇。
早期的晶體管是由鍺製造的。在1950年代和1960年代,鍺晶體管的使用多於硅晶體管。相對於硅晶體管,鍺晶體管的截止電壓更小,通常約0.2伏特,這使得鍺晶體管適用於某些應用場合。在晶體管的早期歷史中,曾有多種雙極性晶體管的製造方法被開發出來。
鍺晶體管的一個主要缺點是它容易產生熱失控。由於鍺的禁帶寬度較窄,並且要穩定工作則要求的溫度相對硅半導體更嚴,因此大多數現代的雙極性晶體管是由硅製造的。採用硅材料的另一個重要原因是硅在地球上的儲量比鍺豐富得多(僅次於氧)。
後來,人們也開始使用以砷化鎵為代表的化合物來製造半導體晶體管。砷化鎵的電子遷移率為硅的5倍,用它製造的晶體管能夠達到較高的工作頻率。此外,砷化鎵熱導率較低,有利於高溫下進行的加工。化合物晶體管通常可以應用於高速器件。
雙極性晶體管能夠提供信號放大,它在功率控制、模擬信號處理等領域有所應用。此外,由於基極-發射極偏置電壓與溫度、電流的關系已知,雙極性晶體管還可以被用來測量溫度。根據基極-發射極電壓與基極-發射極和集電極-發射極電流的對數關系,雙極性晶體管也能被用來計算對數或求自然對數的冪指數。
隨著人們對於能源問題的認識不斷加深,場效應管(如CMOS)技術憑借更低的功耗,在數字集成電路中逐漸成為主流,雙極性晶體管在集成電路中的使用由此逐漸變少。但是應當看到,即使在現代的集成電路中,雙極性晶體管依然是一種重要的器件,市場上仍有大量種類齊全、價格低廉的晶體管產品可供選擇。與金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET,它是場效應管的一種,另一種為結型場效應管)相比,雙極性晶體管能提供較高的跨導和輸出電阻,並具有高速、耐久的特性,在功率控制方面能力突出。因此,雙極性晶體管依舊是組成模擬電路,尤其是甚高頻應用電路(如無線通信系統中的射頻電路)的重要配件。雙極性晶體管可以通過BiCMOS技術與和MOSFET製作在一塊集成電路上,這樣就可以充分利用兩者的優點(如雙極性晶體管的電流放大能力和場效應管的低功耗特點)

❷ 雙極型晶體管是什麼

由兩個背靠背PN結構成的以獲得電壓、電流或信號增益的晶體三極體。起源於1948年發明的點接觸晶體三極體,50年代初發展成結型三極體即現在所稱的雙極型晶體管。雙極型晶體管有兩種基本結構:PNP型和NPN型。在這3層半導體中,中間一層稱基區,外側兩層分別稱發射區和集電區。當基區注入少量電流時,在發射區和集電區之間就會形成較大的電流,這就是晶體管的放大效應。雙極型晶體管是一種電流控制器件,電子和空穴同時參與導電。

同場效應晶體管相比,雙極型晶體管開關速度慢,輸入阻抗小,功耗大。雙極型晶體管體積小、重量輕、耗電少、壽命長、可靠性高,已廣泛用於廣播、電視、通信、雷達、計算機、自控裝置、電子儀器、家用電器等領域,起放大、振盪、開關等作用。晶體管:用不同的摻雜方式在同一個矽片上製造出三個摻雜區域,並形成兩個PN結,就構成了晶體管。這是共發射極組態的擊穿電壓,即基極開路時、集電極與發射極之間的擊穿電壓。由於在基極開路時,集電結是反偏、發射結是正偏的,即BJT處於放大狀態。溫度對的影響:是集電結加反向電壓時平衡少子的漂移運動形成的,當溫度升高時,熱運動加劇,更多的價電子有足夠的能量掙脫共價鍵的束縛,從而使少子的濃度明顯增大, 增大。溫度每升高10 時, 增加約一倍。硅管的 比鍺管的小得多,硅管比鍺管受溫度的影響要小。

❸ 雙極性晶體管的介紹

雙極性晶體管(英語:bipolar transistor),全稱雙極性結型晶體管(bipolar junction transistor, BJT),俗稱三極體,是一種具有三個終端的電子器件。雙極性晶體管是電子學歷史上具有革命意義的一項發明,其發明者威廉·肖克利、約翰·巴丁和沃爾特·布喇頓被授予了1956年的諾貝爾物理學獎。這種晶體管的工作,同時涉及電子和空穴兩種載流子的流動,因此它被稱為雙極性的,所以也稱雙極性載流子晶體管。這種工作方式與諸如場效應管的單極性晶體管不同,後者的工作方式僅涉及單一種類載流子的漂移作用。兩種不同摻雜物聚集區域之間的邊界由PN結形成。雙極性晶體管由三部分摻雜程度不同的半導體製成,晶體管中的電荷流動主要是由於載流子在PN結處的擴散作用和漂移運動。以NPN晶體管為例,按照設計,高摻雜的發射極區域的電子,通過擴散作用運動到基極。在基極區域,空穴為多數載流子,而電子少數載流子。由於基極區域很薄,這些電子又通過漂移運動到達集電極,從而形成集電極電流,因此雙極性晶體管被歸到少數載流子設備。雙極性晶體管能夠放大信號,並且具有較好的功率控制、高速工作以及耐久能力,,所以它常被用來構成放大器電路,或驅動揚聲器、電動機等設備,並被廣泛地應用於航空航天工程、醫療器械和機器人等應用產品中。

❹ 雙極型晶體管是三極體嗎

雙極型晶體管就是三極體,最簡單的區分就是:
三個極是使用:集電極、基極、發射極來稱呼的都是雙極型晶體管。
因為單極型管(場效應管)不使用這樣的稱呼(使用:源極、柵極、漏極來稱呼)

❺ 晶體管的晶體管的發展

1)真空三極體
1939年2月,Bell實驗室有一個偉大的發現,硅p_n結的誕生。1942年,普渡大學Lark_Horovitz領導的課題組中一個名叫Seymour Benzer的學生,發現鍺單晶具有其它半導體所不具有的優異的整流性能。這兩個發現滿足了美國政府的要求,也為隨後晶體管的發明打下了伏筆 。
2)點接觸晶體管
1945年二戰結束,Shockley等發明的點接觸晶體管成為人類微電子革命的先聲。為此,Shockley為Bell遞交了第一個晶體管的專利申請。最終還是獲得了第一個晶體管專利的授權 。
3)雙極型與單極型晶體管
Shockley在雙極型晶體管的基礎上,於1952年進一步提出了單極結型晶體管的概念,即今天所說的結型晶體管。其結構與pnp或npn雙極型晶體管類似,但在p_n材料的界面存在一個耗盡層,以使柵極與源漏導電溝道之間形成一個整流接觸。同時兩端的半導體作為柵極。通過柵極調節源漏之間電流的大小 。
4)硅晶體管
仙童半導體由一個幾人的公司成長為一個擁有12000個職工的大企業 。
5)集成電路
在1954年硅晶體管發明之後,晶體管的巨大應用前景已經越來越明顯。科學家的下一個目標便是如何進一步把晶體管、導線及其它器件高效地連接起來 。
6)場效應晶體管與MOS管
1961年,MOS管的誕生。1962年,在RCA器件集成研究組工作的Stanley, Heiman和Hofstein等發現,可以通過擴散與熱氧化在Si基板上形成的導電帶、高阻溝道區以及氧化層絕緣層來構築晶體管,即MOS管 。
7)微處理器(CPU)
英特爾公司在創立之初,目光仍然集中在內存條上。Hoff把中央處理器的全部功能集成在一塊晶元上,再加上存儲器;這就是世界上的第一片微處理器—4004(1971年)。4004的誕生標志著一個時代的開始,隨後英特爾在微處理器的研究中一發不可收拾,獨領風騷 。
1989年,英特爾推出了80486處理器。1993年,英特爾研製成功新一代處理器,本來按照慣常的命名規律是80586。1995年英特爾推出Pentium_Pro。1997年英特爾發布了PentiumII處理器。1999年英特爾發布了Pentium III處理器。2000年發布了Pentium 4處理器 。

❻ 什麼是單極型晶體管和雙極型晶體管

一、單極型晶體管

在目前使用的pnp或npn面結型晶體管的工作中,包括金屬-氧化物-半導體晶體管在內的場效應晶體管,只需要一種載流子,這種晶體管就叫做單極晶體管。單極晶體管即場效應晶體管,因為場效應晶體管在工作時,半導體中只有多數載流子起主要作用,所以又稱為單極晶體管。

二、雙極型晶體管

晶體管全稱雙極型三極體(Bipolar junction transistor,BJT)又稱晶體三極體,簡稱三極體,是一種固體半導體器件,可用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等。

晶體管作為一種可變開關.基於輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可用作電流的開關。和一般機械開關(如Relay、switch)不同的是:晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度非常快,在實驗室中的切換速度可達100吉赫茲以上。

(6)雙極結型晶體管存儲時間擴展閱讀

雙極型晶體管與MOSFET的比較:

1、驅動功率不同

場效應管是壓控器件,其柵源極輸入阻抗極高,只需要在柵源極間建立電場,即可控制漏源極電流。柵極驅動電壓僅在輸入端柵源極電容之間建立充電電流,而不直接驅動IDS。

因此,其輸入阻抗與電子管相近,這就使得MOSFET器件驅動電路大大簡化,用CMOS器件、TTL器件等均可以組成柵極驅動電路,使整機功耗減小。

2、二次擊穿現象不同

二次擊穿是指由於雙極型晶體管具有正溫度系數特性,集電極電流產生的溫升使集電極電流上升,如此惡性循環,造成晶體管熱擊穿。功率MOS管電流IDS為負溫度系數,隨著溫度的升高,電流受到限制,因此不會發生二次擊穿現象,安全工作區較雙極型器件也更寬。

3、並聯使用不同

為了增大MOSFET的工作電流,可以把多個MOS管並聯使用。功率MOS器件的導通電阻RDS(ON)具有正溫度系數,隨著溫度的升高,導通電阻也越大。這種特性使得MOS管容易並聯,並且在並聯使用時漏極電流具有自動均流作用,不必外加均流電阻。

4、開關速度不同

場效應管是一種由多數載流子參與導電的單極型器件,通過控制柵源電壓控制產品的開關,無少子存儲問題,因而關斷過程非常迅速;當驅動脈沖截止時,只要利用簡單的放電電路將柵源電容的充電電荷釋放即可立即關斷。

相比雙極型晶體管,功率MOS管具有輸入阻抗高、驅動電流小的優點,還具有耐壓高、輸出功率高、跨導線性好、無二次擊穿等優良特性,能夠有效提高系統效率、減小設備體積,因此在開關電源、逆變器、功率放大器等電路中使用廣泛。

❼ CPU工作原理--要詳解,具體到晶體管的操作

CPU的工作原理是:

1、取指令: CPU的控制器從內存讀取一條指令並放入指令寄存器。

指令的格式一般是:操作碼就是匯編語言里的mov, add, jmp等符號碼;操作數地址說明該指令需要的操作數所在的地方,是在內存里還是在CPU的內部寄存器里。

2、指令解碼(解碼) :指令寄存器中的指令經過解碼,決定該指令應進行何種操作(就是指令里的操作碼)、操作數在哪裡(操作數的地址)。

3、執行指令(寫回):以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器,以供隨後指令快速存取。

4、修改指令計數器,決定下一條指令的地址。


(7)雙極結型晶體管存儲時間擴展閱讀:

CPU主要功能包括:處理指令、執行操作、要求進行動作、控制時間、處理數據。

通常在使用工業計算機時,都需要通過 CPU 來計算結果,並將二進制數(實際為 BCD 碼,用 4 位二進制數表示十進制以提高效率)轉換成我們常用的十進制數字或字體,圖形等等。CPU 的基本電氣元件是晶體管。

中央處理器主要包括運算器(算術邏輯運算單元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速緩沖存儲器(Cache)及實現它們之間聯系的數據(Data)、控制及狀態的匯流排(Bus)。它與內部存儲器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設備合稱為電子計算機三大核心部件。

❽ 雙極型晶體管的介紹

雙極型晶體管(Bipolar Junction Transistor)
雙極型晶體管是一種電流控制器件,電子和空穴同時參與導電。同場效應晶體管相比,雙極型晶體管開關速度慢,輸入阻抗小,功耗大。雙極型晶體管體積小、重量輕、耗電少、壽命長、可靠性高,已廣泛用於廣播、電視、通信、雷達、計算機、自控裝置、電子儀器、家用電器等領域,起放大、振盪、開關等作用。晶體管:用不同的摻雜方式在同一個矽片上製造出三個摻雜區域,並形成兩個PN結,就構成了晶體管.

❾ PMBS3904是晶體管嗎

是晶體管,PMBS3904是一款晶體管 - 雙極性晶體管(BJT)- 單個,最大功率值250mW,工作溫度 150°C(TJ)。
我們明佳達有出售這款產品,貨也是全新原裝的,感興趣可以聯系。
規格
晶體管類型 NPN
電流 - 集電極 (Ic)(最大值) 100mA
電壓 - 集射極擊穿(最大值) 40V
不同 Ib、Ic 時 Vce 飽和壓降(最大值) 300mV @ 5mA,50mA
電流 - 集電極截止(最大值) 50nA(ICBO)
不同 Ic、Vce 時 DC 電流增益 (hFE)(最小值) 100 @ 10mA,1V
功率 - 最大值 250mW
頻率 - 躍遷 180MHz
工作溫度 150°C(TJ)
安裝類型 表面貼裝型
封裝/外殼 TO-236-3,SC-59,SOT-23-3
供應商器件封裝 TO-236AB

❿ 晶體管有哪些

晶體管(transistor)是一種固體半導體器件(包括二極體、三極體、場效應管、晶閘管等,有時特指雙極型器件),具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關,能夠基於輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關(如Relay、switch)不同,晶體管利用電信號來控制自身的開合,所以開關速度可以非常快,實驗室中的切換速度可達100GHz以上。
2016年,勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊打破了物理極限,將現有的最精尖的晶體管製程從14nm縮減到了1nm,完成了計算技術界的一大突破。
種類
半導體三極體
是內部含有兩個PN結,外部通常為三個引出電極的半導體器件。它對電信號有放大和開關等作用,應用十分廣泛。輸入級和輸出級都採用晶體管的邏輯電路,叫做晶體管-晶體管邏輯電路,書刊和實用中都簡稱為TTL電路,它屬於半導體集成電路的一種,其中用得最普遍的是TTL與非門。TTL與非門是將若干個晶體管和電阻元件組成的電路系統集中製造在一塊很小的矽片上,封裝成一個獨立的元件。半導體三極體是電路中應用最廣泛的器件之一,在電路中用「V」或「VT」(舊文字元號為「Q」、「GB」等)表示。
半導體三極體主要分為兩大類:雙極性晶體管(BJT)和場效應晶體管(FET)。晶體管有三個極;雙極性晶體管的三個極,分別由N型跟P型組成發射極(Emitter)、基極 (Base) 和集電極(Collector);場效應晶體管的三個極,分別是源極(Source)、柵極(Gate)和漏極(Drain)。晶體管因為有三種極性,所以也有三種的使用方式,分別是發射極接地(又稱共射放大、CE組態)、基極接地、集電極接地。最常用的用途應該是屬於訊號放大這一方面,其次是阻抗匹配、訊號轉換……等,晶體管在電路中是個很重要的組件,許多精密的組件主要都是由晶體管製成的。
三極體的導通 三極體處於放大狀態還是開關狀態要看給三極體基極加的直流偏置,隨這個電流變化,三極體工作狀態由截止區-線性區-飽和區變化而變, 如果三極體Ib(直流偏置點)一定時,三極體工作在線性區,此時Ic電流的變化只隨著Ib的交流信號變化,Ib繼續升高,三極體進入飽和狀態,此時三極體的Ic不再變化,三極體將工作在開關狀態。
如果三極體沒有加直流偏置時,放大電路時輸入的交流正弦信號正半周時,基極對發射極而言是正的,由於發射結加的是反向電壓,此時沒有基極電流和集電極電流,此時集電極電流變化與基極反相,在輸入電壓的負半周,發射極電位對於基極電位為正的,此時由於發射極加的是正向電壓,才有基極和集電極電流通過,此時集電極電流變化與基極同相,在三極體沒有加直流偏置時三極體be結和ce結導通,三極體放大電路將只有半個波輸出將產生嚴重的失真。
晶體管的低成本、靈活性和可靠性使得其成為非機械任務的通用器件,例如數字計算。在控制電器和機械方面,晶體管電路也正在取代電機設備,因為它通常是更便宜、更有效地,僅僅使用標准集成電路並編寫計算機程序來完成同樣的機械任務,使用電子控制,而不是設計一個等效的機械控制。
因為晶體管的低成本和後來的電子計算機、數字化信息的浪潮來到了。由於計算機提供快速的查找、分類和處理數字信息的能力,在信息數字化方面投入了越來越多的精力。今天的許多媒體是通過電子形式發布的,最終通過計算機轉化和呈現為模擬形式。受到數字化革命影響的領域包括電視、廣播和報紙。
電力晶體管
電力晶體管按英文Giant Transistor直譯為巨型晶體管,是一種耐高電壓、大電流的雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor—BJT),所以有時也稱為Power BJT;其特性有:耐壓高,電流大,開關特性好,但驅動電路復雜,驅動功率大;GTR和普通雙極結型晶體管的工作原理是一樣的。
光晶體管
光晶體管(phototransistor)由雙極型晶體管或場效應晶體管等三端器件構成的光電器件。光在這類器件的有源區內被吸收,產生光生載流子,通過內部電放大機構,產生光電流增益。光晶體管三端工作,故容易實現電控或電同步。光晶體管所用材料通常是砷化鎵(GaAs),主要分為雙極型光晶體管、場效應光晶體管及其相關器件。雙極型光晶體管通常增益很高,但速度不太快,對於GaAs-GaAlAs,放大系數可大於1000,響應時間大於納秒,常用於光探測器,也可用於光放大。場效應光晶體管響應速度快(約為50皮秒),但缺點是光敏面積小,增益小(放大系數可大於10),常用作極高速光探測器。與此相關還有許多其他平面型光電器件,其特點均是速度快(響應時間幾十皮秒)、適於集成。這類器件可望在光電集成中得到應用。
雙極晶體管
雙極晶體管(bipolar transistor)指在音頻電路中使用得非常普遍的一種晶體管。雙極則源於電流系在兩種半導體材料中流過的關系。雙極晶體管根據工作電壓的極性而可分為NPN型或PNP型。
雙極結型
「雙極」的含義是指其工作時電子和空穴這兩種載流子都同時參與運動。雙極結型晶體管(Bipolar Junction Transistor—BJT)又稱為半導體三極體,它是通過一定的工藝將兩個PN結結合在一起的器件,有PNP和NPN兩種組合結構;外部引出三個極:集電極,發射極和基極,集電極從集電區引出,發射極從發射區引出,基極從基區引出(基區在中間);BJT有放大作用,重要依靠它的發射極電流能夠通過基區傳輸到達集電區而實現的,為了保證這一傳輸過程,一方面要滿足內部條件,即要求發射區雜質濃度要遠大於基區雜質濃度,同時基區厚度要很小,另一方面要滿足外部條件,即發射結要正向偏置(加正向電壓)、集電結要反偏置;BJT種類很多,按照頻率分,有高頻管,低頻管,按照功率分,有小、中、大功率管,按照半導體材料分,有硅管和鍺管等;其構成的放大電路形式有:共發射極、共基極和共集電極放大電路。