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發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:47
晶體三極管屬于電子行業(yè)的敲門磚,也是我們在電路中常用到的一種元器件,從事電子行業(yè)一定要熟練掌握三極管的原理。
晶體三極管
也稱為
雙極型晶體管,它是一種通過輸入電流來控制輸出電流的一種電流控制元器件。
三極管分為兩種“NPN型”與“PNP型”。
通過圖片我們可以看到無論是NPN型三極管還是PNP型三極管都有三個(gè)“極”,分別是
基極(B)、集電極(C)、發(fā)射極(E)。
以NPN型三極管為例,三極管是一個(gè)以 b(基極)電流 Ib 來驅(qū)動(dòng)流過 CE 的電流 Ic 的器件,它的工作原理很像一個(gè)可控制的閥門。
左邊細(xì)管子里小水流沖動(dòng)杠桿使大水管的閥門開大,就可允許較大水管中的水流通過這個(gè)閥門。當(dāng) b 和 e 之間的小水流越大,也就使大管中 c 和 e 之間的水流更大。如果放大倍數(shù)(β)是 100,那么當(dāng) b 和 e 之間小水流為1千克/小時(shí),那么就允許大管子流過 100 千克/小時(shí)的水。三極管的原理也跟這個(gè)一樣,放大倍數(shù)為 100 時(shí),當(dāng) Ib(基極電流)為 1mA 時(shí),就允許 100mA 的電流通過 Ice。
三極管有
截止、放大、飽和
三種工作狀態(tài)。放大狀態(tài)主要應(yīng)用于模擬電路中,且用法和計(jì)算方法也比較復(fù)雜,對于初學(xué)者來說不容易理解在這里就不做講解了。
而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開關(guān)特性,只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)。
三極管的用法特點(diǎn),關(guān)鍵點(diǎn)在于
B極(基極)和E級(發(fā)射極)之間的電壓情況,
對于NPN 而言,B 極電壓只要高于 E級 0.7V 以上,這個(gè)三極管 C 級和E 級之間就可以順利導(dǎo)通。同理,PNP型三極管的導(dǎo)通條件是E極比 B極電壓高 0.7V。
以上圖NPN三極管為例,基極通過一個(gè) RB 的電阻接到了芯片的信號引腳Vin上,,將發(fā)射極與GND相連,集電極一端接上負(fù)載RLD,并且并且將負(fù)載另一端接到電源VCC上。
如果信號引腳Vin向三極管基極(B)發(fā)送一個(gè)高電平1,那么基極(B)到 發(fā)射極(E)會產(chǎn)生一個(gè) 0.7V 的壓降,這個(gè)時(shí)候,由于有基極電流流動(dòng),因此使集電極流過更大的放大電流,集電極(C)到發(fā)射極(E)之間就會導(dǎo)通,因此負(fù)載回路便被導(dǎo)通,而相當(dāng)于開關(guān)的閉合,此時(shí)三極管工作于飽和區(qū)。
如果信號引腳Vin向三極管基極(B)發(fā)送一個(gè)低電平0,由于三極管基極(B)沒有電流,因此集電極(C)到發(fā)射極(E)之間沒有電流通過,相當(dāng)于斷開的狀態(tài),此時(shí)三極管工作在截止區(qū)。
最后一個(gè)概念——
電流控制
。前邊講過,三極管有截止,放大,飽和三個(gè)狀態(tài)。我們要讓這個(gè)三極管處于飽和狀態(tài),就是我們所謂的開關(guān)特性,必須要滿足一個(gè)條件。
三極管都有一個(gè)放大倍數(shù)β,要想處于飽和狀態(tài),b 極電流就必須大于 e 和 c 之間電流值除以β?;蛘呶覀兛梢哉J(rèn)為當(dāng)三極管的集電極電流 IC已經(jīng)很大時(shí),此時(shí)再增加基極電流 IB,IC也不會有太大的增加了,這種工作狀態(tài)我們稱之為三極管的飽和狀態(tài)。
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