原创 模拟电路有源器件之单结晶体管

单结晶体管原理

单结晶体管（简称UJT）又称基极二极管，它是一种只有一个PN结和两个电阻接触电极的半导体器件，它的基片为条状的高阻N型硅片，两端分别用欧姆接触引出两个基极b1和b2。在硅片中间略偏b2一侧用合金法制作一个P区作为发射极e。其结构、符号和等效电呼如图1所示。 一、单结晶体管的特性
从图1可以看出，两基极b1与b2之间的电阻称为基极电阻：
rbb=rb1+rb2
式中：rb1----第一基极与发射结之间的电阻，其数值随发射极电流ie而变化，rb2为第二基极与发射结之间的电阻，其数值与ie无关；发射结是PN结，与二极管等效。
若在两面三刀基极b2、b1间加上正电压Vbb，则A点电压为：
VA=[rb1/(rb1+rb2)]vbb=(rb1/rbb)vbb=ηVbb
式中：η----称为分压比，其值一般在0.3---0.85之间，如果发射极电压VE由零逐渐增加，就可测得单结晶体管的伏安特性，见图2

图2、单结晶体管的伏安特性

（1）当Ve＜η Vbb时，发射结处于反向偏置，管子截止，发射极只有很小的漏电流Iceo。
（2）当Ve≥η Vbb+VD VD为二极管正向压降（约为0.7伏），PN结正向导通，Ie显著增加，rb1阻值迅速减小，Ve相应下降，这种电压随电流增加反而下降的特性，称为负阻特性。管子由截止区进入负阻区的临界P称为峰点，与其对就的发射极电压和电流，分别称为峰点电压Vp和峰点电流Ip和峰点电流Ip。Ip是正向漏电流，它是使单结晶体管导通所需的最小电流，显然Vp=ηVbb
（3）随着发射极电流ie不断上升，Ve不断下降，降到V点后，Ve不在降了，这点V称为谷点，与其对应的发射极电压和电流，称为谷点电压，Vv和谷点电流Iv。
（4）过了V点后，发射极与第一基极间半导体内的载流子达到了饱和状态，所以uc继续增加时，ie便缓慢地上升，显然Vv是维持单结晶体管导通的最小发射极电压，如果Ve＜Vv，管子重新截止。

二、单结晶体管的主要参数
（1）基极间电阻Rbb 发射极开路时，基极b1、b2之间的电阻，一般为2--10千欧，其数值随温度上升而增大。
（2）分压比η 由管子内部结构决定的常数，一般为0.3--0.85。
（3）eb1间反向电压Vcb1 b2开路，在额定反向电压Vcb2下，基极b1与发射极e之间的反向耐压。
（4）反向电流Ieo b1开路，在额定反向电压Vcb2下，eb2间的反向电流。
（5）发射极饱和压降Veo 在最大发射极额定电流时，eb1间的压降。
（6）峰点电流Ip 单结晶体管刚开始导通时，发射极电压为峰点电压时的发射极电流