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一、什么是三極管?

三極管全稱(chēng)是“晶體三極管”,也被稱(chēng)作“晶體管”,是一種具有放大功能的半導(dǎo)體器件。通常指本征半導(dǎo)體三極管,即BJT管。

典型的三極管由三層半導(dǎo)體材料,有助于連接到外部電路并承載電流的端子組成。施加到晶體管的任何一對(duì)端子的電壓或電流控制通過(guò)另一對(duì)端子的電流。

三極管實(shí)物圖

三極管有哪三極?

  • 基極:用于激活晶體管。(名字的來(lái)源,最早的點(diǎn)接觸晶體管有兩個(gè)點(diǎn)接觸放置在基材上,而這種基材形成了底座連接。)

  • 集電極:三極管的正極。(因?yàn)槭占姾奢d體)

  • 發(fā)射極:三極管的負(fù)極。(因?yàn)榘l(fā)射電荷載流子)

1、三極管的分類(lèi)

三極管的應(yīng)用十分廣泛,種類(lèi)繁多,分類(lèi)方式也多種多樣。

2、根據(jù)結(jié)構(gòu)

  • NPN型三極管

  • PNP型三極管

3、根據(jù)功率

  • 小功率三極管

  • 中功率三極管

  • 大功率三極管

4、根據(jù)工作頻率

  • 低頻三極管

  • 高頻三極管

5、根據(jù)封裝形式

  • 金屬封裝型

  • 塑料封裝型

6、根據(jù)PN結(jié)材料

  • 鍺三極管

  • 硅三極管

  • 除此之外,還有一些專(zhuān)用或特殊三極管

二、三極管的工作原理

這里主要講一下PNP和NPN。

1、PNP

PNP是一種BJT,其中一種n型材料被引入或放置在兩種p型材料之間。在這樣的配置中,設(shè)備將控制電流的流動(dòng)。PNP晶體管由2個(gè)串聯(lián)的晶體二極管組成。二極管的右側(cè)和左側(cè)分別稱(chēng)為集電極-基極二極管和發(fā)射極-基極二極管。

2、NPN

NPN中有一種 p 型材料存在于兩種 n 型材料之間。NPN晶體管基本上用于將弱信號(hào)放大為強(qiáng)信號(hào)。在 NPN 晶體管中,電子從發(fā)射極區(qū)移動(dòng)到集電極區(qū),從而在晶體管中形成電流。這種晶體管在電路中被廣泛使用。

PNP和NPN 符號(hào)圖

三、三極管的 3 種工作狀態(tài)

分別是截止?fàn)顟B(tài)、放大狀態(tài)、飽和狀態(tài)。接下來(lái)分享在其他公眾號(hào)看到的一種通俗易懂的講法:

1、截止?fàn)顟B(tài)

三極管的截止?fàn)顟B(tài),這應(yīng)該是比較好理解的,當(dāng)三極管的發(fā)射結(jié)反偏,集電結(jié)反偏時(shí),三極管就會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。

這就相當(dāng)于一個(gè)關(guān)緊了的水龍頭,水龍頭里的水是流不出來(lái)的。

三極管工作原理-截止?fàn)顟B(tài)

截止?fàn)顟B(tài)下,三極管各電極的電流幾乎為0,集電極和發(fā)射極互不相通。

2、放大狀態(tài)

當(dāng)三極管發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏,三極管就會(huì)進(jìn)入放大狀態(tài)。

在放大狀態(tài)下,三極管就相當(dāng)于是一個(gè)受控制的水龍頭,水龍頭流出水流的大小受開(kāi)關(guān)(基極)控制,開(kāi)關(guān)擰大一點(diǎn),流出的水就會(huì)大一點(diǎn)。

也就是放大狀態(tài)下,基極的電流大一點(diǎn),集電極的電流也會(huì)跟著變大!并且ic與ib存在一定比例關(guān)系,ic = β ib,β是直流電流放大系數(shù),表示三極管放大能力的大小。

三極管工作原理-放大狀態(tài)

3、飽和狀態(tài)

當(dāng)三極管發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)正偏時(shí),三極管工作在飽和狀態(tài)。

在飽和狀態(tài)下,三極管集電極電流ic的大小已經(jīng)不受基極電流ib的控制,ic與ib不再成比例關(guān)系。

飽和狀態(tài)下的三極管基極電流ib變大時(shí),集電極電流ic也不會(huì)變大了,這就相當(dāng)于水龍頭的開(kāi)關(guān)已經(jīng)開(kāi)得比較大了,開(kāi)關(guān)再開(kāi)大時(shí),流出的水流也不會(huì)再變大了。

飽和狀態(tài)

四、三極管的功能應(yīng)用

1、三極管放大電路

三極管是一種電流放大器件,可制成交流或直流信號(hào)放大器,由基極輸入一個(gè)很小的電流從而控制集電極輸出很大的電流,如下圖所示:

《電子元器件從入門(mén)到精通》

《電子元器件從入門(mén)到精通》

三極管基極(b)電流最小,且遠(yuǎn)小于另兩個(gè)引腳的電流;發(fā)射極(e)電流最大(等于集電極電流和基極電流之和);集電極(c)電流 與基極(b)電流之比即為三極管的放大倍數(shù)。

三極管具有放大功能的基本條件是保證基極和發(fā)射極之間加正向電壓(發(fā)射結(jié)正偏),基極與集電極之間加反向電壓(集電結(jié)反偏)?;鶚O相對(duì)于發(fā)射極為正極性電壓,基極相對(duì)于集電極為負(fù)極性電壓。

2、三極管的 3 種工作類(lèi)型

這里主要有三種類(lèi)型:共基極 (CB)、共集電極 (CC) 和共發(fā)射極 (CE)

1)三極管共基極型(CB)

在共基極 (CB) 配置中,晶體管的基極端子在輸入和輸出端子之間是公共的。

三極管共基極型(CB)

2)三極管共集電極型(CC)

在公共集電極 (CC) 配置中,集電極端子在輸入和輸出端子之間是公共的。

三極管共集電極型(CC)

3)三極管共射極型(CE)

在公共發(fā)射極 (CE) 配置中,發(fā)射極端子在輸入和輸出端子之間是公共的。

三極管共射極型(CE)

3、三極管的開(kāi)關(guān)功能

三極管的集電極電流在一定范圍內(nèi)隨基極電流呈線(xiàn)性變化,這就是放大特性。當(dāng)基極電流高過(guò)此范圍時(shí),三極管集電極電流會(huì)達(dá)到飽和值 (導(dǎo)通),基極電流低于此范圍時(shí),三極管會(huì)進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)(斷路), 這種導(dǎo)通或截止的特性在電路中還可起到開(kāi)關(guān)作用,如下圖所示:

三極管的開(kāi)關(guān)功能

4、三極管的其他功能作用

  • 三極管配合其他元件可以構(gòu)成振蕩器

  • 把一只小功率可控硅和一只大功率三極管組合,就可得到一只大功率可控硅,主要作用是擴(kuò)流

  • 兩只三極管串聯(lián)可直接代換調(diào)光臺(tái)燈中的雙向觸發(fā)二極管,主要是代換功能

  • 用三極管構(gòu)成的電路可以模擬其它元器件

  • 電阻分壓器構(gòu)成恒壓源電路,晶體管用作恒壓管

  • 晶體管反相器

標(biāo)題:三極管全面介紹以及工作原理_華年商城

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