資料結構
網路
RDBMS
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C 語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
時尚研究
法律研究單結電晶體 – 結構、工作原理和特性
單結電晶體 (UJT) 是一種三端 半導體器件。UJT 的主要特點是，當它被觸發時，發射極電流會再生式地增加，直到受到發射極電源的限制。由於這種特性，它被用於開關脈衝發生器、鋸齒波發生器等應用中。
UJT 的結構
UJT 由一塊 n 型矽半導體棒組成，兩端各有一個電極。這些連線的端子稱為基極端 (B1 和 B2)。靠近基極 B2，在 p 型發射極和 n 型矽棒之間形成了一個 pn 結。該結的端子稱為發射極端 (E)。
由於該器件具有三個端子和一個 pn 結，因此在該區域內被稱為單結電晶體 (UJT)。
該器件只有一個 pn 結，因此它形成一個二極體。因為兩個基極引線是從二極體的一個部分引出的，所以該器件也稱為雙基二極體。
發射極摻雜濃度很高，而 n 區摻雜濃度很低。因此，當發射極端開路時，基極端之間的電阻非常高。
UJT 的工作原理
發射極開路
當在發射極開路的情況下施加電壓 VBB 時。在 n 型矽棒上建立一個電位梯度。由於發射極位於靠近基極 B2 的位置，因此 VBB 的大部分電壓出現在發射極和基極 B1 之間。發射極和 B1 之間的電壓 V1 在 pn 結上建立了一個反向偏置，發射極電流被截止，但由於少數載流子，從 B2 到發射極會流過一個小的洩漏電流。因此，器件處於斷態。
發射極處於正電位
當在發射極端施加正電壓時，pn 結將保持反向偏置，直到輸入電壓小於 V1。一旦發射極的輸入電壓超過 V1，pn 結就會變成正向偏置。在這種情況下，空穴從 p 型區域注入到 n 型棒中。這些空穴被正的 B2 端子排斥，並被吸引到 B1 端子。發射極到 B1 區域的空穴數量增加導致該棒部分電阻減小。因此，從發射極到 B1 區域的內部電壓降降低，從而導致發射極電流 (IE) 增加。隨著更多空穴的注入，會達到飽和狀態。在飽和點，發射極電流受發射極電源限制。現在，器件正在導通，因此處於導通狀態。
UJT 的等效電路
矽棒的電阻稱為基極間電阻（值為 4 kΩ 到 10 kΩ）。
電阻 RB1 是發射極和 B1 區域之間棒的電阻。它的值是可變的，並且取決於 pn 結上的偏置電壓。
電阻 RB2 是發射極和 B2 區域之間棒的電阻。
發射極 pn 結由一個二極體表示。
在沒有電壓施加到 UJT 的情況下，基極間電阻的值由下式給出
$$\mathrm{R_{BB}=R_{B1}+R_{B2}}$$
UJT 的固有截止比 (ƞ) 由下式給出
$$\mathrm{\eta=\frac{V_{1}}{V_{BB}}=\frac{R_{B1}}{R_{B1}+R_{B2}}}$$
$$\mathrm{R_{B1} 上的電壓為 V_{1}=\frac{R_{B1}}{R_{B1}+R_{B2}}V_{BB}=\eta V_{BB}}$$
ƞ 的值通常在 0.51 到 0.82 之間。
UJT 的峰值電壓 (VP)
$$\mathrm{V_{p}=\eta V_{BB}+V_{D}}$$
UJT 的特性
在給定 VBB 值下，UJT 的發射極電壓 (VE) 和發射極電流 (IE) 之間的曲線稱為 UJT 的發射極特性曲線。
特性曲線中的重要點如下：
首先，在截止區域，當發射極電壓從零開始增加時，由於少數載流子，從 B2 端子到發射極會流過一個小電流。這稱為洩漏電流。
在 VE 的特定值以上，發射極電流 (IE) 開始流動並增加，直到在 P 點達到峰值 (VP 和 IP)。
經過 P 點後，VE 的增加會導致 IE 突然增加，同時 VE 對應下降。這是曲線上的負阻區域，因為隨著 IE 的增加，VE 減小。
曲線的負阻區域在谷點 (V) 結束，具有谷點電壓 VV 和電流 IV。在谷點之後，器件被驅動到飽和狀態。
UJT 的優點
成本低
特性優良
在正常工作條件下，功耗低
UJT 的應用
- 振盪器
- 觸發電路
- 鋸齒波發生器
- 雙穩態網路
- 脈衝和電壓檢測電路
- UJT 鬆弛振盪器
- 過電壓檢測器
數值示例
一個 UJT 的基極間電壓為 20 V。如果固有截止比為 0.75，求截止電壓和峰值電壓的值。假設 pn 結上的正向壓降為 0.7 V。
解答
$$\mathrm{截止電壓=\eta V_{BB}=0.75×20=15 V}$$
$$\mathrm{峰值電壓\:(V_{p})=\eta V_{BB}+V_{D}=15+0.7=15.7 V}$$
72K+ 次瀏覽
