单结晶体管的结构和工作特性

1．结构 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　单结晶体管也是一种半导体器件。它的外形和普通三极管相似，同样有三个电极，但在结构上却只有一个PN结，故称为单结晶体管。如图1所示，它是在一块低掺杂（高电阻率）的N型硅基片一侧的两端各引出一个电极，称为第一基极B1和第二基极B2。而在硅片的另一侧较靠近B2处利用半导体工艺掺入P型杂质，形成一个PN结，引出电极称为发射极E。单结晶体管的发射极与任一基极之间都存在着单向导电性。这样，我们可将单结晶体管看成是一个二极管D和两个电阻RB1、 RB2的等效电路。其中RB1和RB2分别为两个基极至PN结之间的电阻。两基极之间的电阻RBB= RB＋RB2，一般约有 2～15 kΩ。

图1 单结晶体管

　 　2．工作特性
　　我们可将单结晶体管按图2的电路连接，通过实验来观察其工作特性。

图2 单结晶体管工作原理图

　　单结晶体管工作时，需要在两个基极间加直流电压VBB，且B2接正极，B1接负极。在发射极不加电压时，RB1两端分得电压为
　　　　　　　　　　　　　
　　式中凡 称为单结晶体管的分压比，用" "表示，所以

　　分压比是单结晶体管的一个重要参数，其值与管子结构有关，一般在0.5～0.9之间。
　　调节Rp ，使 从零开始逐渐增加。当时，单结晶体管内的PN结处于反向偏置，E和B1之间不能导通，呈现很大的电阻，故单结晶体管处于截止状态。
　　当 时，单结晶体管内的PN结便承受正向电压而导通，发射极电流突然增大。这一使E、B1极之间由截止突然变为导通所需的控制电压称为单结晶体管的峰点电压，用 表示。显然
　　单结晶体管导通后，因E、B1极之间的电阻下降很多，虽然这时 较大，但 上的压降不大，所以A点的电位较低，这时，即使控制电压调节到低于峰点电压 以下，单结晶体管仍继续导通。直到控制电压 降到某一数值以下，使PN结再次反偏时，单结晶体管才由导通突然变为截止。这一使单结晶体管从导通变为截止的控制电压称为单结晶体管的谷点电压，用表示。
　　综上所述，单结晶体管具有下列几个特点：
　　（1）单结晶体管相当于一个开关。当发射极电压等于峰点电压 时，单结晶体管可由截止突变为导通。导通之后，当发射极电压小于谷点电压 时，单结晶体管就又突然恢复截止。
　　（2）不同的单结晶体管，它们有不同的 和 。同一单结晶体管，若所加的 不同，它的 和 也有所不同。例如型号为 BT33B的单结晶体管，若 ，则约等于12. 8 V， 约等于 3 V。若 ，则 约等于 6.7 V， 约等于2．6V。
　　（3）单结晶体管的发射极与第一基极之间的电阻 是一个随发射极电流而变的电阻。在单结晶体管未导通时，发射极电流很小， 是一个高电阻。导通后，随着发射极电流的增大， 急剧下降。而 则是一个与发射极电流无关的电阻。所以，在单结晶体管的等效电路中， 用可变电阻表示。