三极管的介绍及工作原理

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件·其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号, 也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种
箭头朝内PNP,低电平;箭头朝外NPN,高电平

  • 基极:用于激活晶体管。(名字的来源,最早的点接触晶体管有两个点接触放置在基材上,而这种基材形成了底座连接。)
  • 集电极:三极管的正极。(因为收集电荷载体)
  • 发射极:三极管的负极。(因为发射电荷载流子)

三极管的3种工作状态

分别是截止状态放大状态饱和状态

三极管工作原理-截止状态

三极管的截止状态,这应该是比较好理解的,当三极管的发射结反偏,集电结反偏时,三极管就会进入截止状态
这就相当于一个关紧了的水龙头,水龙头里的水是流不出来的。截止状态下,三极管各电极的电流几乎为0,集电极和发射极互不相通。

三极管工作原理-放大状态

三极管发射结正偏集电结反偏三极管就会进入放大状态
在放大状态下,三极管就相当于是一个受控制的水龙头,水龙头流出水流的大小受开关(基极)控制,开关拧大一点,流出的水就会大一点。也就是放大状态下,基极的电流大一点,集电极的电流也会跟着变大!并且ic与ib存在一定比例关系,image.png,β是直流电流放大系数,表示三极管放大能力的大小。

三极管工作原理-饱和状态

当三极管发射结正偏,集电结正偏时,三极管工作在饱和状态。
在饱和状态下,三极管集电极电流ic的大小已经不受基极电流ib的控制,ic与ib不再成比例关系。
饱和状态下的三极管基极电流ib变大时,集电极电流ic也不会变大了,这就相当于水龙头的开关已经开得比较大了,开关再开大时,流出的水流也不会再变大了。

三极管功能

三极管放大电路

三极管是一种电流放大器件,可制成交流或直流信号放大器,由基极输入一个很小的电流从而控制集电极输出很大的电流

三极管的开关功能

三极管的集电极电流在一定范围内随基极电流呈线性变化,这就是放大特性。当基极电流高过此范围时,三极管集电极电流会达到饱和值 (导通),基极电流低于此范围时,三极管会进入截止状态(断路), 这种导通或截止的特性在电路中还可起到开关作用,如下图所示:

三极管其他功能

  • 三极管配合其他元件可以构成振荡器
  • 把一只小功率可控硅和一只大功率三极管组合,就可得到一只大功率可控硅,主要作用是扩流
  • 两只三极管串联可直接代换调光台灯中的双向触发二极管,主要是代换功能
  • 用三极管构成的电路可以模拟其它元器件
  • 电阻分压器构成恒压源电路,晶体管用作恒压管
  • 晶体管反相器
posted @ 2024-07-01 21:43  banon  阅读(37)  评论(0编辑  收藏  举报