-被
双基极二极管
(
单结晶体管
)
的结构
双基极二极管又称为单
结晶体管，它的结构如图
1
所示。在一片高电阻率的
N
型硅片一侧
的两端各引出一个电极，分别称为第
一基极
B
1
和第二基极
B
2
。而在硅片是另一侧较靠近
B
2
处制作一个
PN
结，在
P
型硅上引出一个电极，称为发射极
E
。两个基极之间的电阻为
R
BB
，一般在
2~15k
?
之间，
R
BB
一般可
分为两段，
R
BB
=
R
B1
+
R
B2
，
R
B
1
是第一基极
B
1
至
PN
结的电阻；
R
B2
是第一基极
B
2
至
PN
结的电阻。双基极二极管的符号见图<
/p>
1
的右侧。
图
1
双基极二极管的结构与符号
等效电
路
双基极二极管的工作原理
将双基极二极管按图
2(a)
接于电路之中，观察其特性。首先在两个基极之间加电压
U
BB
，
再在发射极
E
和第一基极
B
1
之
间加上电压
U
E
，
U
E
可以用电位器
R
P
进行调节。这样该电路
可以改画成图
2(b)
的形式，
双基极二极管可以用一个
PN
结和二个电阻
R
B
1
、
R
B2
组
成的等效
电路替代。
(a)
(b)
图
2
双基极二极管的特性测试电路
当基极
间加电压
U
BB
时，
< br>R
B1
上分得的电压为
式中
称为分压比，与管子结构有关，约在
0
.5
～
0.9
之间。
< br>
< br>2.
当
U
E
＝
U
BB
＋
U
D
时，单结晶体管内在
PN
结导通，发射极电流
I
E
突然增大。把这个突
变点称为峰点
P
。
对应的电压
U
E
< br>和电流
I
E
分别称为峰点电压<
/p>
U
P
和峰点电流
I
P
。
显然，
峰点
电压
Up<
/p>
＝
U
BB
＋
U
D
式中<
/p>
U
D
为单结晶体管中
PN
结的正向压降，一般取
U
D<
/p>
＝
0.7V
。
在单结晶体管中
PN
结导通之后，从发
射区（
P
区）向基压（
N
区）发射了大量的空穴型载
流子，
I
E
增长很快，
E
和
B
1
之间变成低阻导通状态，
R
B1
迅速减小，而
E
和
B
1
之间的电压
U
E
也随着下降。这一段特性曲线的动态电阻
为负值，因此称为负阻区。而
B
2
的
电位高于
E
的电
位，空穴型载流子不会向
B
2
运动，电
阻
R
B2
基本上不变。
当发射极电流
I
E
增大到某一数值时，
电压
U
E
下降到最低点。
特性由线上的
这一点称为谷点
V
。与此点相对应的是谷点电压
U
V
和谷点电流
I
V
。此后，当调节
R
P<
/p>
使发射极电流继续增大
时，发射极电压略有上升，但变化不大。谷
点右边的这部分特性称为饱和区。
综上所述，单结晶体管具有以下特点：
（
1
）
当发射极电压等于峰点电压<
/p>
U
P
时，
单结晶
体管导通。
导通之后，当发射极电压小于谷
点电压
U
V
时，单结晶体管就恢复截止。
< br>
（
2
）单结晶体管的峰点电压
U
P
与外加固定电压
< br>U
BB
及其分压比
有关。而分压
比
是由管子结构决定的，可以看做常数。
对于分压比
不同的管子，或者外加电压
U
< br>BB
的数值不同时，峰值电压
U
P
也就不同。
（
3
）不同单结晶体管的谷点电压
U
V
和谷点电流
I
V
都不一样。谷点电压大约在
2
?
5V
之间。
在触发电路中，常选用
稍大一些、
U
V
低
一些和
I
V
大一些的单结管，以增大输
出脉冲幅度
和移相范围。
单结晶体管触发电路
单结晶体管触发的单相半控桥式整流电路
图
3
单结晶体管的伏安特性曲线
1
．调节
R
P
，使
U
E
从零逐渐增
加。当
U
E
比较小时（
U
E
＜
U
BB
＋
U
D
）
，单结晶体管内的
PN
结处于反向
偏置，
E
与
B
1
之间不能导通，呈现很大电阻。当
U
E
很小时，有一个很小的反向
漏电流。随着
U
E
的增高，这个电流逐渐变成一个大约几微安的正向漏电
流。这一段在图
3
所示的曲线中称为截止区，即单结晶体管尚未
导通的一段。
双基极二极管触发电路
图
1
（
a
）是由单结晶体管组成的张弛振荡电路。可从电阻
R
1
上取出脉冲电压
u
g
< br>。图
的
R
1
和
R
2
是外加的，不是图
1(b)
中的
R
B1<
/p>
和
R
B2
。
(a)
电路
(b)
电压波形
图
1
单结晶体管张弛振荡电路
假设在接通电源之前，图
1(a)<
/p>
中电容
C
上的电压
u
c
为零。接通电源
U
后，它就经
R
向电容器充电，
使其端电压按指数曲线升高。
电容器上的电压就加在单结晶体管的发射极
E
和第一基极
B
1
之间。当
u
c
等于单结
晶体管的峰点电压
U
P
时，单结晶体管
导通，电阻
R
B1
急剧减小（约
20
Ω
）
，电容器向
R
1
放电。由于电阻
< br>R
1
取得较小，放电很快，放电电流在
< br>R
1
上形成一个脉冲电压
u
g
，如图
1(b)
所示。由于电阻
R
取得较大，当电容电压下降到单结
晶体管的谷点电压时，电源经过电阻
R
供给的电流
小于单结晶体管的谷点电流，于是单结
晶体管截止。电源再次经
R
向电容
C
充电，重复上述过程。于是
在电阻
R
1
上就得到一个
的脉冲电压
u
g
。但由于图
1
（
a
）的电
路起不到如后述的“同步”作用，不能用来触发晶闸
管。
单结晶体管触发电路
单结晶体管触发电路如图
2
所示，带有放大器。晶
体管
T
1
和
T
2
组成直接耦合直流放
大电路。
T
1
是
NPN
型管，
T
2
是
PNP
型管。
U
I<
/p>
是触发电路的输入电压，由各种信号叠加在
一起而得。
U
I
经
T
1
放大后加到
T
2
。当
U
I
增大时，
I
C1
就增大，而使
T
1
的集电极电位
U
< br>C1
，
即
T
2
的基极电位
U
B2
降低，
T
2
更为导通，
I
C2
增大，这相当于晶体管
T
2
的电阻变小。同理，
U
I
减小时，
T
2
的电阻变大。
因此，
T
2
相当于一个可变电阻，
随着
U
I
的变化来改变它的阻值，
对输出
脉冲起移相作用，达到调压的目的。
单结晶体管工作原理
设计
输出脉冲可以直接从电阻
R
1
上引出，也可以通过脉冲变压器输出。
图
16-3-7
单结晶体管触发电路
因为晶闸管控制极与阴极间允许的反向电压很小，为了防止反向击穿，在脉冲变压器副边串联二极管
D
1
，
可将反
向电压隔开，而并联
D
2
，可将反向电
压短路。
双踪示波器图标如图
5.3
.1
所示，面板如图
5.3.2
所示。
EWB
的示波器外观及操
作与实际的双
踪示波器相似，可同时显示
A
、
B
两信号的幅度和频率变化，并可
以分析周期信号大小、频率值以及比
较两个信号的波形。