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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。
图1、单结晶体管
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,---,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(),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,--。
(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,eb