单结晶体管,又称为双基极二极管,是一种特殊的半导体器件,具有三个电极:发射极E、第一基极B1和第二基极B2。虽然外形类似三极管,但其实它只有一个PN结,因此被称为单结晶体管。这种管子的特性在于它具有两个基极,这使得它在特定条件下可以表现出负阻特性,广泛应用于触发和振荡电路。
在结构上,单结晶体管内部只有一个PN结,连接着发射极和其中一个基极,而另一个基极则通过一个内部电阻与这个PN结相连。两个基极之间的电阻称为RBB,通常在2~15KΩ之间。分压比η是单结晶体管的重要参数,它表示当两个基极之间加上电压VBB时,发射极电压VE与基极电压之间的关系,通常在0.3~0.8之间。
单结晶体管的伏安特性表明,当发射极电压VE小于η倍的VBB加上PN结的正向电压VD时,管子处于截止区,只有微小的反向电流。当VE达到ηVBB+VD时,PN结开始导通,此时的电压和电流分别称为峰点电压VP和峰点电流IP。一旦超过峰点,管子进入负阻区,发射极电压VE会急剧下降,电流IE迅速增加。在负阻区之后,当电压VE进一步增加,进入饱和区,电流IE趋于稳定,此时的电压和电流分别称为谷点电压VV和谷点电流IV。
检测单结晶体管通常使用万用表,通过测量两个基极之间的正反向电阻以及它们与发射极之间的电阻。好的单结晶体管,PN结的正向电阻REB1、REB2较小且REB1略大于REB2,反向电阻RB1E、RB2E应非常高。例如,BT33型号的单结晶体管是国产的半导体特种管,其命名规则中,BT表示半导体特种管,3表示三个电极,最后一个数字表示耗散功率,如BT33代表耗散功率为300mW的单结晶体管。
在实际应用中,单结晶体管常用于触发电路,如晶闸管的触发。触发电路通过施加适当的电压vG到控制极(在这里是单结晶体管的一个基极),来控制晶闸管的导通。触发电路的设计和单结晶体管的特性密切相关,需要根据具体的应用需求选择合适的单结晶体管,并确保其正确识别和检测,以保证电路的正常工作。
通过实验教学,学生可以深入了解单结晶体管的识别方法、检测技巧以及其在振荡电路中的应用。在实验过程中,教师会指导学生使用挂图、电阻、电容、万用表和电烙铁等工具,进行单结晶体管的检测和简单的电路制作与调试,从而掌握单结晶体管的工作原理和实际操作技能。