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【通俗易懂】谈谈三极管的工作原理和主要参数

助工
2019-11-21 14:16:08    评分

【通俗易懂】谈谈三极管的工作原理和主要参数


        对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。

        假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。

  截止区:应该是那个小的阀门开启的还不够,不能打开打阀门,这种情况是截止区。

  饱和区:应该是小的阀门开启的太大了,以至于大阀门里放出的水流已经到了它极限的流量,但是你关小小阀门的话,可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。

  线性区:就是水流处于可调节的状态。

  击穿区:比如有水流存在一个水库中,水位太高(相应与Vce太大),导致有缺口产生,水流流出。而且,随着小阀门的开启,这个击穿电压变低,就是更容易击穿了。


  一、定义

  三极管是两个PN结共居于一块半导体材料上,因为每个半导体三极管都有两个PN结,所以又称为双极结晶体管。

  三极管实际就是把两个二极管同极相连。它是电流控制元件,利用基区窄小的特殊结构,通过载流子的扩散和复合,实现了基极电流对集电极电流的控制,使三极管有更强的控制能力。按照内部结构来区分,可以把三极管分为PNP管和NPN管,两只管按照一定的方式连接起来,就可以组成对管,具有更强的工作能力。如果按照三极管的功耗来区别,可以把它们分为小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管等。


  二、作用与应用

  三极管具有对电流信号的放大作用和开关控制作用。所以,三极管可以用来放大信号和控制电流的通断。在电源、信号处理等地方都可以看到三极管,集成电路也是由许多三极管按照一定的电路形式连接起来,具有某些用途的元件。三极管是最重要的电流放大元件。


  三、重要参数

  1、β值

  β值是三极管最重要的参数,因为β值描述的是三极管对电流信号放大能力的大小。β值越高,对小信号的放大能力越强,反之亦然;但β值不能做得很大,因为太大,三极管的性能不太稳定,通常β值应该选择30至80为宜。一般来说,三极管的β值不是一个特定的指,它一般伴随着元件的工作状态而小幅度地改变。


  2、极间反向电流

  极间反向电流越小,三极管的稳定性越高。


  3、三极管反向击穿特性:

  三极管是由两个PN结组成的,如果反向电压超过额定数值,就会像二极管那样被击穿,使性能下降或永久损坏。


  4、工作频率

  三极管的β值只是在一定的工作频率范围内才保持不变,如果超过频率范围,它们就会随着频率的升高而急剧下降。


  四、分类

  按放大原理的不同,三极管分为双极性三极管(BJT,Bipolar Junction Transistor )和单极性(MOS/MES型: Metal-Oxide-Semiconductor or MEtal Semiconductor)三极管。BJT中有两种载流子参与导电,而在MOS型中只有一种载流子导电。BJT一般是电流控制器件,而MOS型一般是电压控制器件。


  五,使用

  搞数字电路的使用三极管大都当开关用,只要保证三极管工作在饱和区和截止区就可以。





关键词: 三极管     晶体管     工作原理     参数    

助工
2019-11-22 21:46:02    评分
2楼

三极管比喻成“阀门”,确实挺通俗易懂~


工程师
2019-11-22 21:54:03    评分
3楼

讲得很“****”,给楼主点个赞!


助工
2019-11-22 22:07:24    评分
4楼

我竟然开完、看懂了


院士
2019-11-25 15:50:30    评分
5楼

“如果把水流比为电流的话.....”楼主的叙述通俗、比喻形象,赞一个。如果能把Ib比作小水流、把Ic比作大水流的话,就更贴切了。


工程师
2019-11-26 22:46:55    评分
6楼

真的很容易明白


菜鸟
2019-11-28 11:02:48    评分
7楼

写得好!怒赞一个


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