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双极结型晶体管存储时间

发布时间: 2022-04-17 11:44:00

❶ 双极性晶体管的发展应用

1947年12月,贝尔实验室的约翰·巴丁、沃尔特·豪泽·布喇顿在威廉·肖克利的指导下共同发明了点接触形式的双极性晶体管。1948年,肖克利发明了采用结型构造的双极性晶体管。在其后的大约三十年时间内,这种器件是制造分立元件电路和集成电路的不二选择。
早期的晶体管是由锗制造的。在1950年代和1960年代,锗晶体管的使用多于硅晶体管。相对于硅晶体管,锗晶体管的截止电压更小,通常约0.2伏特,这使得锗晶体管适用于某些应用场合。在晶体管的早期历史中,曾有多种双极性晶体管的制造方法被开发出来。
锗晶体管的一个主要缺点是它容易产生热失控。由于锗的禁带宽度较窄,并且要稳定工作则要求的温度相对硅半导体更严,因此大多数现代的双极性晶体管是由硅制造的。采用硅材料的另一个重要原因是硅在地球上的储量比锗丰富得多(仅次于氧)。
后来,人们也开始使用以砷化镓为代表的化合物来制造半导体晶体管。砷化镓的电子迁移率为硅的5倍,用它制造的晶体管能够达到较高的工作频率。此外,砷化镓热导率较低,有利于高温下进行的加工。化合物晶体管通常可以应用于高速器件。
双极性晶体管能够提供信号放大,它在功率控制、模拟信号处理等领域有所应用。此外,由于基极-发射极偏置电压与温度、电流的关系已知,双极性晶体管还可以被用来测量温度。根据基极-发射极电压与基极-发射极和集电极-发射极电流的对数关系,双极性晶体管也能被用来计算对数或求自然对数的幂指数。
随着人们对于能源问题的认识不断加深,场效应管(如CMOS)技术凭借更低的功耗,在数字集成电路中逐渐成为主流,双极性晶体管在集成电路中的使用由此逐渐变少。但是应当看到,即使在现代的集成电路中,双极性晶体管依然是一种重要的器件,市场上仍有大量种类齐全、价格低廉的晶体管产品可供选择。与金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET,它是场效应管的一种,另一种为结型场效应管)相比,双极性晶体管能提供较高的跨导和输出电阻,并具有高速、耐久的特性,在功率控制方面能力突出。因此,双极性晶体管依旧是组成模拟电路,尤其是甚高频应用电路(如无线通信系统中的射频电路)的重要配件。双极性晶体管可以通过BiCMOS技术与和MOSFET制作在一块集成电路上,这样就可以充分利用两者的优点(如双极性晶体管的电流放大能力和场效应管的低功耗特点)

❷ 双极型晶体管是什么

由两个背靠背PN结构成的以获得电压、电流或信号增益的晶体三极管。起源于1948年发明的点接触晶体三极管,50年代初发展成结型三极管即现在所称的双极型晶体管。双极型晶体管有两种基本结构:PNP型和NPN型。在这3层半导体中,中间一层称基区,外侧两层分别称发射区和集电区。当基区注入少量电流时,在发射区和集电区之间就会形成较大的电流,这就是晶体管的放大效应。双极型晶体管是一种电流控制器件,电子和空穴同时参与导电。

同场效应晶体管相比,双极型晶体管开关速度慢,输入阻抗小,功耗大。双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高,已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域,起放大、振荡、开关等作用。晶体管:用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就构成了晶体管。这是共发射极组态的击穿电压,即基极开路时、集电极与发射极之间的击穿电压。由于在基极开路时,集电结是反偏、发射结是正偏的,即BJT处于放大状态。温度对的影响:是集电结加反向电压时平衡少子的漂移运动形成的,当温度升高时,热运动加剧,更多的价电子有足够的能量挣脱共价键的束缚,从而使少子的浓度明显增大, 增大。温度每升高10 时, 增加约一倍。硅管的 比锗管的小得多,硅管比锗管受温度的影响要小。

❸ 双极性晶体管的介绍

双极性晶体管(英语:bipolar transistor),全称双极性结型晶体管(bipolar junction transistor, BJT),俗称三极管,是一种具有三个终端的电子器件。双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明,其发明者威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿被授予了1956年的诺贝尔物理学奖。这种晶体管的工作,同时涉及电子和空穴两种载流子的流动,因此它被称为双极性的,所以也称双极性载流子晶体管。这种工作方式与诸如场效应管的单极性晶体管不同,后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用。两种不同掺杂物聚集区域之间的边界由PN结形成。双极性晶体管由三部分掺杂程度不同的半导体制成,晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。以NPN晶体管为例,按照设计,高掺杂的发射极区域的电子,通过扩散作用运动到基极。在基极区域,空穴为多数载流子,而电子少数载流子。由于基极区域很薄,这些电子又通过漂移运动到达集电极,从而形成集电极电流,因此双极性晶体管被归到少数载流子设备。双极性晶体管能够放大信号,并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力,,所以它常被用来构成放大器电路,或驱动扬声器、电动机等设备,并被广泛地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中。

❹ 双极型晶体管是三极管吗

双极型晶体管就是三极管,最简单的区分就是:
三个极是使用:集电极、基极、发射极来称呼的都是双极型晶体管。
因为单极型管(场效应管)不使用这样的称呼(使用:源极、栅极、漏极来称呼)

❺ 晶体管的晶体管的发展

1)真空三极管
1939年2月,Bell实验室有一个伟大的发现,硅p_n结的诞生。1942年,普渡大学Lark_Horovitz领导的课题组中一个名叫Seymour Benzer的学生,发现锗单晶具有其它半导体所不具有的优异的整流性能。这两个发现满足了美国政府的要求,也为随后晶体管的发明打下了伏笔 。
2)点接触晶体管
1945年二战结束,Shockley等发明的点接触晶体管成为人类微电子革命的先声。为此,Shockley为Bell递交了第一个晶体管的专利申请。最终还是获得了第一个晶体管专利的授权 。
3)双极型与单极型晶体管
Shockley在双极型晶体管的基础上,于1952年进一步提出了单极结型晶体管的概念,即今天所说的结型晶体管。其结构与pnp或npn双极型晶体管类似,但在p_n材料的界面存在一个耗尽层,以使栅极与源漏导电沟道之间形成一个整流接触。同时两端的半导体作为栅极。通过栅极调节源漏之间电流的大小 。
4)硅晶体管
仙童半导体由一个几人的公司成长为一个拥有12000个职工的大企业 。
5)集成电路
在1954年硅晶体管发明之后,晶体管的巨大应用前景已经越来越明显。科学家的下一个目标便是如何进一步把晶体管、导线及其它器件高效地连接起来 。
6)场效应晶体管与MOS管
1961年,MOS管的诞生。1962年,在RCA器件集成研究组工作的Stanley, Heiman和Hofstein等发现,可以通过扩散与热氧化在Si基板上形成的导电带、高阻沟道区以及氧化层绝缘层来构筑晶体管,即MOS管 。
7)微处理器(CPU)
英特尔公司在创立之初,目光仍然集中在内存条上。Hoff把中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,再加上存储器;这就是世界上的第一片微处理器—4004(1971年)。4004的诞生标志着一个时代的开始,随后英特尔在微处理器的研究中一发不可收拾,独领风骚 。
1989年,英特尔推出了80486处理器。1993年,英特尔研制成功新一代处理器,本来按照惯常的命名规律是80586。1995年英特尔推出Pentium_Pro。1997年英特尔发布了PentiumII处理器。1999年英特尔发布了Pentium III处理器。2000年发布了Pentium 4处理器 。

❻ 什么是单极型晶体管和双极型晶体管

一、单极型晶体管

在目前使用的pnp或npn面结型晶体管的工作中,包括金属-氧化物-半导体晶体管在内的场效应晶体管,只需要一种载流子,这种晶体管就叫做单极晶体管。单极晶体管即场效应晶体管,因为场效应晶体管在工作时,半导体中只有多数载流子起主要作用,所以又称为单极晶体管。

二、双极型晶体管

晶体管全称双极型三极管(Bipolar junction transistor,BJT)又称晶体三极管,简称三极管,是一种固体半导体器件,可用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等。

晶体管作为一种可变开关.基于输入的电压,控制流出的电流,因此晶体管可用作电流的开关。和一般机械开关(如Relay、switch)不同的是:晶体管是利用电讯号来控制,而且开关速度非常快,在实验室中的切换速度可达100吉赫兹以上。

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双极型晶体管与MOSFET的比较:

1、驱动功率不同

场效应管是压控器件,其栅源极输入阻抗极高,只需要在栅源极间建立电场,即可控制漏源极电流。栅极驱动电压仅在输入端栅源极电容之间建立充电电流,而不直接驱动IDS。

因此,其输入阻抗与电子管相近,这就使得MOSFET器件驱动电路大大简化,用CMOS器件、TTL器件等均可以组成栅极驱动电路,使整机功耗减小。

2、二次击穿现象不同

二次击穿是指由于双极型晶体管具有正温度系数特性,集电极电流产生的温升使集电极电流上升,如此恶性循环,造成晶体管热击穿。功率MOS管电流IDS为负温度系数,随着温度的升高,电流受到限制,因此不会发生二次击穿现象,安全工作区较双极型器件也更宽。

3、并联使用不同

为了增大MOSFET的工作电流,可以把多个MOS管并联使用。功率MOS器件的导通电阻RDS(ON)具有正温度系数,随着温度的升高,导通电阻也越大。这种特性使得MOS管容易并联,并且在并联使用时漏极电流具有自动均流作用,不必外加均流电阻。

4、开关速度不同

场效应管是一种由多数载流子参与导电的单极型器件,通过控制栅源电压控制产品的开关,无少子存储问题,因而关断过程非常迅速;当驱动脉冲截止时,只要利用简单的放电电路将栅源电容的充电电荷释放即可立即关断。

相比双极型晶体管,功率MOS管具有输入阻抗高、驱动电流小的优点,还具有耐压高、输出功率高、跨导线性好、无二次击穿等优良特性,能够有效提高系统效率、减小设备体积,因此在开关电源、逆变器、功率放大器等电路中使用广泛。

❼ CPU工作原理--要详解,具体到晶体管的操作

CPU的工作原理是:

1、取指令: CPU的控制器从内存读取一条指令并放入指令寄存器。

指令的格式一般是:操作码就是汇编语言里的mov, add, jmp等符号码;操作数地址说明该指令需要的操作数所在的地方,是在内存里还是在CPU的内部寄存器里。

2、指令译码(解码) :指令寄存器中的指令经过译码,决定该指令应进行何种操作(就是指令里的操作码)、操作数在哪里(操作数的地址)。

3、执行指令(写回):以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。

4、修改指令计数器,决定下一条指令的地址。


(7)双极结型晶体管存储时间扩展阅读:

CPU主要功能包括:处理指令、执行操作、要求进行动作、控制时间、处理数据。

通常在使用工业计算机时,都需要通过 CPU 来计算结果,并将二进制数(实际为 BCD 码,用 4 位二进制数表示十进制以提高效率)转换成我们常用的十进制数字或字体,图形等等。CPU 的基本电气元件是晶体管。

中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。

❽ 双极型晶体管的介绍

双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor)
双极型晶体管是一种电流控制器件,电子和空穴同时参与导电。同场效应晶体管相比,双极型晶体管开关速度慢,输入阻抗小,功耗大。双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高,已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域,起放大、振荡、开关等作用。晶体管:用不同的掺杂方式在同一个硅片上制造出三个掺杂区域,并形成两个PN结,就构成了晶体管.

❾ PMBS3904是晶体管吗

是晶体管,PMBS3904是一款晶体管 - 双极性晶体管(BJT)- 单个,最大功率值250mW,工作温度 150°C(TJ)。
我们明佳达有出售这款产品,货也是全新原装的,感兴趣可以联系。
规格
晶体管类型 NPN
电流 - 集电极 (Ic)(最大值) 100mA
电压 - 集射极击穿(最大值) 40V
不同 Ib、Ic 时 Vce 饱和压降(最大值) 300mV @ 5mA,50mA
电流 - 集电极截止(最大值) 50nA(ICBO)
不同 Ic、Vce 时 DC 电流增益 (hFE)(最小值) 100 @ 10mA,1V
功率 - 最大值 250mW
频率 - 跃迁 180MHz
工作温度 150°C(TJ)
安装类型 表面贴装型
封装/外壳 TO-236-3,SC-59,SOT-23-3
供应商器件封装 TO-236AB

❿ 晶体管有哪些

晶体管(transistor)是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等,有时特指双极型器件),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电信号来控制自身的开合,所以开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。
2016年,劳伦斯伯克利国家实验室的一个团队打破了物理极限,将现有的最精尖的晶体管制程从14nm缩减到了1nm,完成了计算技术界的一大突破。
种类
半导体三极管
是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件。它对电信号有放大和开关等作用,应用十分广泛。输入级和输出级都采用晶体管的逻辑电路,叫做晶体管-晶体管逻辑电路,书刊和实用中都简称为TTL电路,它属于半导体集成电路的一种,其中用得最普遍的是TTL与非门。TTL与非门是将若干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上,封装成一个独立的元件。半导体三极管是电路中应用最广泛的器件之一,在电路中用“V”或“VT”(旧文字符号为“Q”、“GB”等)表示。
半导体三极管主要分为两大类:双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。晶体管有三个极;双极性晶体管的三个极,分别由N型跟P型组成发射极(Emitter)、基极 (Base) 和集电极(Collector);场效应晶体管的三个极,分别是源极(Source)、栅极(Gate)和漏极(Drain)。晶体管因为有三种极性,所以也有三种的使用方式,分别是发射极接地(又称共射放大、CE组态)、基极接地、集电极接地。最常用的用途应该是属于讯号放大这一方面,其次是阻抗匹配、讯号转换……等,晶体管在电路中是个很重要的组件,许多精密的组件主要都是由晶体管制成的。
三极管的导通 三极管处于放大状态还是开关状态要看给三极管基极加的直流偏置,随这个电流变化,三极管工作状态由截止区-线性区-饱和区变化而变, 如果三极管Ib(直流偏置点)一定时,三极管工作在线性区,此时Ic电流的变化只随着Ib的交流信号变化,Ib继续升高,三极管进入饱和状态,此时三极管的Ic不再变化,三极管将工作在开关状态。
如果三极管没有加直流偏置时,放大电路时输入的交流正弦信号正半周时,基极对发射极而言是正的,由于发射结加的是反向电压,此时没有基极电流和集电极电流,此时集电极电流变化与基极反相,在输入电压的负半周,发射极电位对于基极电位为正的,此时由于发射极加的是正向电压,才有基极和集电极电流通过,此时集电极电流变化与基极同相,在三极管没有加直流偏置时三极管be结和ce结导通,三极管放大电路将只有半个波输出将产生严重的失真。
晶体管的低成本、灵活性和可靠性使得其成为非机械任务的通用器件,例如数字计算。在控制电器和机械方面,晶体管电路也正在取代电机设备,因为它通常是更便宜、更有效地,仅仅使用标准集成电路并编写计算机程序来完成同样的机械任务,使用电子控制,而不是设计一个等效的机械控制。
因为晶体管的低成本和后来的电子计算机、数字化信息的浪潮来到了。由于计算机提供快速的查找、分类和处理数字信息的能力,在信息数字化方面投入了越来越多的精力。今天的许多媒体是通过电子形式发布的,最终通过计算机转化和呈现为模拟形式。受到数字化革命影响的领域包括电视、广播和报纸。
电力晶体管
电力晶体管按英文Giant Transistor直译为巨型晶体管,是一种耐高电压、大电流的双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor—BJT),所以有时也称为Power BJT;其特性有:耐压高,电流大,开关特性好,但驱动电路复杂,驱动功率大;GTR和普通双极结型晶体管的工作原理是一样的。
光晶体管
光晶体管(phototransistor)由双极型晶体管或场效应晶体管等三端器件构成的光电器件。光在这类器件的有源区内被吸收,产生光生载流子,通过内部电放大机构,产生光电流增益。光晶体管三端工作,故容易实现电控或电同步。光晶体管所用材料通常是砷化镓(GaAs),主要分为双极型光晶体管、场效应光晶体管及其相关器件。双极型光晶体管通常增益很高,但速度不太快,对于GaAs-GaAlAs,放大系数可大于1000,响应时间大于纳秒,常用于光探测器,也可用于光放大。场效应光晶体管响应速度快(约为50皮秒),但缺点是光敏面积小,增益小(放大系数可大于10),常用作极高速光探测器。与此相关还有许多其他平面型光电器件,其特点均是速度快(响应时间几十皮秒)、适于集成。这类器件可望在光电集成中得到应用。
双极晶体管
双极晶体管(bipolar transistor)指在音频电路中使用得非常普遍的一种晶体管。双极则源于电流系在两种半导体材料中流过的关系。双极晶体管根据工作电压的极性而可分为NPN型或PNP型。
双极结型
“双极”的含义是指其工作时电子和空穴这两种载流子都同时参与运动。双极结型晶体管(Bipolar Junction Transistor—BJT)又称为半导体三极管,它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件,有PNP和NPN两种组合结构;外部引出三个极:集电极,发射极和基极,集电极从集电区引出,发射极从发射区引出,基极从基区引出(基区在中间);BJT有放大作用,重要依靠它的发射极电流能够通过基区传输到达集电区而实现的,为了保证这一传输过程,一方面要满足内部条件,即要求发射区杂质浓度要远大于基区杂质浓度,同时基区厚度要很小,另一方面要满足外部条件,即发射结要正向偏置(加正向电压)、集电结要反偏置;BJT种类很多,按照频率分,有高频管,低频管,按照功率分,有小、中、大功率管,按照半导体材料分,有硅管和锗管等;其构成的放大电路形式有:共发射极、共基极和共集电极放大电路。