單結(jié)晶體管(UJT),圖形符號與工作原理介紹
一、單結(jié)晶體管概述
一、單結(jié)晶體管概述
單結(jié)晶體管（UJT），亦稱基極二極管，是一種具有獨特結(jié)構(gòu)的三端半導(dǎo)體器件。它內(nèi)部僅包含一個 PN 結(jié)，作為發(fā)射極，同時配備兩個基極。早期，該器件還被稱為雙基極二極管。UJT 的典型構(gòu)造以均勻輕摻雜且高電阻率的 N 型單晶半導(dǎo)體構(gòu)成基區(qū)，在基區(qū)兩端形成兩個歐姆接觸的基極 B1 和 B2，并通過淺擴散法在基區(qū)中心或靠近某一基極的位置重摻雜制造出 PN 結(jié)作為發(fā)射極。當(dāng)在基極 B1 和 B2 之間施加電壓時，電流從 B2 流向 B1，在 PN 結(jié)處基區(qū)對 B1 形成反偏狀態(tài)。
二、單結(jié)晶體管的圖形符號、結(jié)構(gòu)與等效電路
UJT 由獨立的 P 型和 N 型半導(dǎo)體材料構(gòu)成，在主導(dǎo)的 N 型通道內(nèi)形成單一 PN 結(jié)，由此得名單結(jié)晶體管。盡管名為晶體管，但其開關(guān)特性與傳統(tǒng)雙極型或場效應(yīng)晶體管截然不同，無法用于信號放大，主要作為開關(guān)晶體管使用。
UJT 的等效電路可以看作是一個基極電阻 RB 與一個 PN 結(jié)的并聯(lián)組合。基極電阻 RB 代表基區(qū)的電阻，PN 結(jié)則對應(yīng)發(fā)射極與基極之間的單向?qū)щ娞匦浴?/div>
三、單結(jié)晶體管工作原理
當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 低于峰點電壓 Up（約 6～8V）時，單結(jié)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)射極電流 Ie 僅為微小的反向漏電電流，此時 e、b1 極之間等效阻值極大，相當(dāng)于斷開的開關(guān)。當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 超過 Up 時，器件開始導(dǎo)通，發(fā)射極電流 Ie 增大，同時發(fā)射極電壓 Ue 下降，進入負阻區(qū)。隨著發(fā)射極電流 Ie 繼續(xù)增大，發(fā)射極電壓 Ue 降至谷點電壓 Uv 后，進入飽和區(qū)，此時 e、b1 極之間等效阻值變得很小，相當(dāng)于閉合的開關(guān)。
四、單結(jié)晶體管的特性
（一）伏安特性
單結(jié)晶體管的伏安特性曲線體現(xiàn)了發(fā)射極電流 Ie 與發(fā)射極電壓 Ue 之間的關(guān)系。
曲線可分為三個區(qū)域：
曲線可分為三個區(qū)域：
截止區(qū)（AP 段） ：當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 較低時，單結(jié)晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)射極電流 Ie 非常小，e、b1 極之間相當(dāng)于斷開的開關(guān)。
負阻區(qū)（PV 段） ：當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 超過峰點電壓 Up 后，單結(jié)晶體管開始導(dǎo)通，發(fā)射極電流 Ie 增大，發(fā)射極電壓 Ue 下降，動態(tài)電阻呈現(xiàn)負值，這一區(qū)域稱為負阻區(qū)。
飽和區(qū)（VB 段） ：當(dāng)發(fā)射極電流 Ie 增大到谷點電流 Iv 之后，發(fā)射極電壓 Ue 隨發(fā)射極電流 Ie 的增加而增加，動態(tài)電阻呈現(xiàn)正值，這一區(qū)域稱為飽和區(qū)。
（二）開關(guān)特性
單結(jié)晶體管的 e、b1 極之間相當(dāng)于一個受發(fā)射極電壓 Ue 控制的開關(guān)。當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 低于峰點電壓 Up 時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)；當(dāng)發(fā)射極電壓 Ue 超過 Up 時，開關(guān)導(dǎo)通，可用于振蕩電路等。
五、單結(jié)晶體管極性的判斷
（一）外觀判斷法
從外觀上觀察，引腳與外殼相通的電極通常是 B1 極；與凸耳相近的電極一般為 E 極。
（二）萬用表判斷法
判斷發(fā)射極 E
用萬用表的 R×1K 擋測量任意兩個管腳的正向電阻和反向電阻。當(dāng)測得的正反向電阻基本不變（一般約 10KΩ～30KΩ，不同型號的管阻值有差異）時，這兩個管腳為兩個基極 B1 和 B2，剩下的管腳即為發(fā)射極 E。
判斷 B1 和 B2 極
在確定發(fā)射極 E 的基礎(chǔ)上，將萬用表量程置于 R×1K 擋，黑表筆接發(fā)射極 E，紅表筆分別接另外兩個極。兩次測量中，電阻較大的一次，紅表筆所接的電極為單結(jié)晶體管的 B1 極。
六、單結(jié)晶體管的應(yīng)用
單結(jié)晶體管的負阻特性和開關(guān)特性使其在電子電路中具有廣泛的應(yīng)用。常見的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
（一）弛張振蕩器
單結(jié)晶體管特別適用于開關(guān)系統(tǒng)中的弛張振蕩器。通過改變基極間的偏置電壓或發(fā)射極信號，可以控制振蕩器的工作狀態(tài)，產(chǎn)生鋸齒波等波形。
（二）定時電路
利用單結(jié)晶體管的負阻特性，可以設(shè)計定時電路。通過調(diào)整電路參數(shù)，控制導(dǎo)通和截止的時間，實現(xiàn)定時功能。
（三）控制電路和讀出電路
單結(jié)晶體管還可用于控制電路和讀出電路中，作為開關(guān)元件或信號控制單元，實現(xiàn)對電路的控制和信號的讀取。
總之，單結(jié)晶體管以其獨特的結(jié)構(gòu)和性能特點，在電子電路設(shè)計中具有重要的地位。通過合理地應(yīng)用其特性，可以實現(xiàn)多種功能，滿足不同電路的需求。
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