半導體分立器件作為電子系統(tǒng)的”細胞單元”,承擔著電流控制、信號開關等關鍵功能。本文系統(tǒng)解析二極管、晶體管、晶閘管等基礎器件的結構原理與應用邏輯,為電路設計提供底層支撐。
一、核心器件類型與工作原理
半導體分立器件通過PN結實現(xiàn)電特性調控,主要分為三類:
1.1 二極管家族
- 整流二極管:將交流電轉為直流電,如電源適配器
- 穩(wěn)壓二極管:利用反向擊穿特性穩(wěn)定電壓
- 肖特基二極管:低導通壓降特性,適用于高頻開關場景
二極管就像電路中的”單向閥門”,只允許電流單向通過。(來源:IEEE標準術語庫)
1.2 晶體管雙雄
- 雙極型晶體管(BJT):通過基極電流控制集電極電流
- 場效應管(MOSFET):利用柵極電壓調控導通狀態(tài)
MOSFET因驅動功率小,在開關電源中應用廣泛。
二、典型應用場景解析
2.1 電源管理領域
- 整流二極管構成AC/DC轉換基礎架構
- MOSFET擔任DC-DC轉換核心開關器件
- 穩(wěn)壓管為敏感電路提供電壓”安全錨點”
2.2 信號處理系統(tǒng)
- BJT放大麥克風等弱電信號
- 快恢復二極管處理高頻脈沖信號
- 晶閘管實現(xiàn)電機調速等功率控制
三、選型關鍵考量維度
3.1 環(huán)境適配性原則
| 參數(shù) | 影響維度 |
|---|---|
| 結溫范圍 | 高溫環(huán)境可靠性 |
| 反向電壓 | 電路耐壓安全余量 |
| 封裝形式 | 散熱與空間匹配度 |
3.2 性能平衡策略
- 開關電源優(yōu)先考量開關損耗與導通電阻
- 高頻電路關注反向恢復時間
- 功率電路重點驗證熱阻參數(shù)
