單結(jié)晶體管又叫雙基極二極�,簡稱UJT,是一種具有負阻特性的�PN�(jié)半導體器件。單�(jié)晶體管只有一個PN�(jié)和兩�電阻接觸電極的半導體器件,它的基片為條狀的高阻N型硅�,兩端分別用歐姆接觸引出兩個基極b1和b2,在硅片中間略偏b2一�(cè)用合金法制作一個P區(qū)作為�(fā)射極e。單�(jié)晶體管廣泛應用在振蕩、延時和觸發(fā)等電路中,最常見的電路就是馳�振蕩�電路�
?�?)基極間電阻Rbb �(fā)射極開路�,基極b1、b2之間的電阻,一般為2--10千歐,其�(shù)值隨溫度上升而增��
?�?)分壓比η 由管子內(nèi)部結(jié)�(gòu)決定的常�(shù),一般為0.3--0.85�
?�?)eb1間反向電壓Vcb1 b2開路,在額定反向電壓Vcb2�,基極b1與發(fā)射極e之間的反向耐壓�
?�?)反向電流Ieo b1開路,在額定反向電壓Vcb2下,eb2間的反向電流�
?�?)發(fā)射極飽和壓降Veo 在發(fā)射極額定電流�,eb1間的壓降�
?�?)峰點電流Ip 單結(jié)晶體管剛開始導通時,發(fā)射極電壓為峰點電壓時的發(fā)射極電流
單結(jié)晶體管的外形很象晶體三極�,它也有三個電�,稱為發(fā)射極e,基極b1,第二基極b2,又叫雙基極二極�。因為只有一個PN�(jié)所以又稱為單結(jié)晶體管。外形及符號如圖(a)�(b)所�。圖中發(fā)射極箭頭指向b1,表示經(jīng)PN�(jié)的電流只流向b1�。單�(jié)管的等效電路如圖(C)所�,rb1表示e與b1之間的等效電�,它的阻值受e-b1間電壓的控制,所以等效為可變電阻。兩個基極之間的電阻用Rbb表示,即:Rbb=Rb1+Rb2,Rb1與Rbb的比值稱為分壓比h=Rb1/Rbb,h一般在0.3�0.8之間�
兩基極b1與b2之間的電阻稱為基極電阻:
rbb=rb1+rb2
式中:rb1----基極與發(fā)射結(jié)之間的電阻,其數(shù)值隨�(fā)射極電流ie而變�;rb----為第二基極與�(fā)射結(jié)之間的電�,其�(shù)值與ie無關(guān);發(fā)射結(jié)是PN�(jié),與二極管等��
若在基極b2、b1間加上正電壓Vbb,則A點電壓為�
VA=[rb1/(rb1+rb2)]vbb=(rb1/rbb)vbb=ηVbb
式中:�----稱為分壓比,其值一般在0.3---0.85之間,假如發(fā)射極電壓VE由零逐漸增加,就可測得單�(jié)晶體管的伏安特�,見下圖
?�?)當Ve<� Vbb�,發(fā)射結(jié)處于反向偏置,管子截�,發(fā)射極只有很小的漏電流Iceo�
?�?)當Ve≥� Vbb+VD VD為二極管正向壓降(約�0.7伏),PN�(jié)正向?qū)�?,Ie明顯增加,rb1阻值迅速減小,Ve相應下降,這種電壓隨電流增加反而下降的特性,稱為負阻特�。管子由截止區(qū)進進負阻區(qū)的臨界P稱為峰點,與其對就的�(fā)射極電壓和電�,分別稱為峰點電壓Vp和峰點電流Ip和峰點電流Ip。Ip是正向漏電流,它是使單結(jié)晶體管導通所需的最小電�,顯然Vp=ηVbb
?�?)隨著發(fā)射極電流ie不斷上升,Ve不斷下降,降到V點后,Ve不在降了,這點V稱為谷點,與其對應的�(fā)射極電壓和電�,稱為谷點電�,Vv和谷點電流Iv�
?�?)過了V點后,發(fā)射極與基極間半導體內(nèi)的載流子達到了飽和狀�(tài),所以uc繼續(xù)增加時,ie便緩慢地上升,顯然Vv是維持單�(jié)晶體管導通的最小發(fā)射極電壓,假如Ve<Vv,管子重新截��
單結(jié)晶體管具有大的脈沖電流能力而且電路簡單,因此在各種開關(guān)應用�,在�(gòu)成定時電路或觸發(fā)SCR等方面獲得了廣泛應用。它的開�(guān)特性具有很高的溫度�(wěn)定�,基本上不隨溫度而變��
下圖所示為單結(jié)晶體管組成的振蕩電路。所謂振�,是指在沒有輸入信號的情況下,電路輸出一定頻�、一定幅值的電壓或電流信�。當合閘通電時,電容C上的電壓為零,管予截�,電源VBB通過電阻R對C充電,隨時間增長電容上電壓uC逐漸增大;一旦UEB1增大到峰點電壓UP�,管子進入負阻 區(qū),輸入端等效電阻急劇減小,使C通過管子的輸入回路迅速放�,iE隨之迅速減�,當UEB1減小到谷點電壓Uv�,管子截止;電容又開始充�。上述過� 循環(huán)往�,只有當斷電時才會停�,因而產(chǎn)生振蕩。由于充電時間常�(shù)遠大于放電時間常�(shù),當�(wěn)定振蕩時,電容上電壓的波形如�(b)所��
為了提高使用可靠性,在使用過程中應注意以下問題:
?�?)在第二基極B2上串�(lián)1個限流電阻R2,限制單�(jié)管的峰值功�
?�?)電路中的CT或VP(峰值電壓)較大�,CT上應串聯(lián)一個保護電�,以保護�(fā)射極B1不受到電損傷。例如:電容CT大于10μF� VP大于30V時就應適當串電阻,這個附加電阻的阻值至少應取每微法CT�1Ω電阻。否�,較大的電容器放電電流會逐漸損傷單結(jié)管的EB1�(jié),使振蕩器的 振蕩頻率或單�(wěn)電路的定時寬度隨著時間的增長而逐漸�(fā)生變��
?�?)在某些應用�,用一只二極管與單�(jié)管的基極B2或發(fā)射極E相串�(lián),這樣可改善溫度穩(wěn)定性及減小電源電壓變化的影�
?�?)單�(jié)管和硅可控整流器的抗輻照特性很差,不宜在輻照環(huán)境中使用�
單結(jié)晶體管發(fā)射極E的判斷方法:把萬用表置于R*100擋或R*1K�,黑表筆接假設的�(fā)射極,紅表筆接另外兩�,當出現(xiàn)兩次低電阻時,黑表筆接的就是單結(jié)晶體管的�(fā)射極�
單結(jié)晶體管B1和B2的判斷方法是:把萬用表置于R*100擋或R*1K擋,用黑表筆接發(fā)射極,紅表筆分別接另外兩�,兩次測量中,電阻大的一�,紅表筆接的就是B1極�
應當說明的是,上述判別B1、B2的方�,不一定對所有的單結(jié)晶體管都適用,有個別管子的E--B1間的正向電阻值較�。不過準確地判斷哪極是B1,哪極是B2在實際使用中并不特別重要。即使B1、B2用顛倒了,也不會使管子損�,只影響輸出脈沖的幅度(單結(jié)晶體管多作脈沖發(fā)生器使用�,當�(fā)�(xiàn)輸出的脈沖幅度偏小時,只要將原來假定的B1、B2對調(diào)過來就可以了�