三极管的特殊用法
三极管的基本用法
三极管的基本用法摘要:三极管通常也称双极型晶体管(BJT),简称晶体管或三极管。
三极管在电路中常用字母T来表示。
因三极管内部的两个PN结相互影响,使三极管呈现出单个PN结所没有的电流放大的功能,开拓了PN结应用的新领域,促进了电子技术的发展。
它的主要的应用是用作电流放大和开关。
还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件,把三极管的集电极断路和把集电极和基极短路可作为二极管来使用。
关键词:三极管电流放大二极管1 三极管的电流放大作用三极管的最基本的一种应用,是把微弱的电信号加以放大,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量,这是三极管最基本和最重要的特性。
三极管的电流放大作用与三极管内部PN结的特殊结构有关。
三极管犹如两个反向串联的PN结,如果孤立地看待这两个反向串联的PN结,或将两个普通二极管串联起来组成三极管,是不可能具有电流的放大作用的。
具有电流放大作用的三极管,PN结内部结构的特殊性是:(1)为了便于发射结发射电子,发射区半导体的掺杂溶度远高于基区半导体的掺杂溶度,且发射结的面积较小。
(2)发射区和集电区虽为同一性质的掺杂半导体,但发射区的掺杂溶度要高于集电区的掺杂溶度,且集电结的面积要比发射结的面积大,便于收集电子。
(3)联系发射结和集电结两个PN结的基区非常薄,且掺杂溶度也很低。
上述的结构特点是三极管具有电流放大作用的内因。
要使三极管具有电流的放大作用,除了三极管的内因外,还要有外部条件,三极管的发射结为正向偏置,集电结为反向偏置是三极管具有电流放大作用的外部条件,即对于NPN型三极管而言要满足Ue<Ub<Uc,对于PNP型三极管而言则刚好相反。
2 放大器三种基本组态利用BJT组成的放大电路,其中一个电极作为信号输入端,一个电极作为输出端,另一个电极作为输入,输出回路的共同端。
根据共同端的不同,BJT可有三种连接方式,也叫三种组态:共发射极,共基极和共集电极接法。
三极管 讲解
三极管讲解三极管,也称为晶体三极管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT),是一种半导体器件,用于放大和开关电信号。
它由三个半导体层组成,其中包括两个异种半导体材料(通常是N型和P型硅)和一个绝缘的基底。
三极管有三个电极,分别是发射极(Emitter,E)、基极(Base,B)和集电极(Collector,C)。
三极管的基本工作原理:1.PN结:三极管中的N型和P型半导体层形成两个PN结。
PN结是两种半导体之间的界面,具有整流性质。
2.工作状态:•当NPN三极管中的发射结极(N型)接通正电压,基极(P型)接通负电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
•当PNP三极管中的发射极(P型)接通负电压,基极(N 型)接通正电压时,发射极-基极形成正向偏置,而集电极-基极形成反向偏置。
3.放大作用:当在发射极和基极之间加上一个小信号电压时,这个信号电压会影响PN结的电流,从而控制集电极和发射极之间的电流。
这种调控作用使得三极管可以作为放大器。
4.工作区域:•放大区域:在适当的工作偏置下,三极管可以进入放大工作区域,通过控制小信号电压来放大输入信号。
•截止区域:当三极管的基极电压太低时,三极管截至,电流无法通过,处于关闭状态。
•饱和区域:当三极管的基极电压适当时,电流可以通过,但达到最大值,三极管处于饱和状态。
三极管的类型:1.NPN型:N型发射极,P型基极,N型集电极。
2.PNP型:P型发射极,N型基极,P型集电极。
三极管的应用:1.放大器:用于放大小信号,如音频信号。
2.开关:用作数字和模拟电路中的开关元件。
3.振荡器:用于产生振荡信号。
4.放大电路:在无线通信和射频电路中使用。
三极管在电子领域中有广泛的应用,是许多电子设备和系统的基础元件之一。
三极管的原理及用法
三极管的原理及用法基极(base,b),另两极分别称为发射极(emitter,e) 及集电极(collector,c)三极管主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从B基极输入,从C 集电极输出,E发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的电流放大作用。
刚才说了电流放大是晶体三极管的作用,其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。
这是三极管最基本的和最重要的特性。
我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数,用符号“β”表示。
电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值,但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
根据三极管的作用我们分析它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。
三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
三极管的作用还有电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器,此外三极管还有稳压的作用。
1.如果输入一个高电平,而输出需要一个低电平时,首选择npn。
2.如果输入一个低电平,而输出需要一个低电平时,首选择pnp。
3.如果输入一个低电平,而输出需要一个高电平时,首选择npn。
4.如果输入一个高电平,而输出需要一个高电平时,首选择pnp。
npn基极高电压,集电极与发射极短路.低电压,集电极与发射极开路.也就是不工作。
pnp基极高电压. 集电极与发射极开路,也就是不工作。
三极管工作原理及详解
三极管工作原理及详解三极管是一种半导体器件,也被称为双极型晶体管。
它是由三个不同掺杂的半导体材料(P型、N型和P型)构成的。
三极管主要有三个区域,分别是发射区(Emitter)、基极区(Base)和集电区(Collector)。
三极管的工作原理是基于PN结和两个PN结之间的正偏压。
在三极管中,发射区被正向偏置,基极区与发射区之间的PN结是正向偏置的,而基极区与集电区之间的PN结是反向偏置的。
在正向偏置下,发射区和基极之间形成强烈的电子流。
三极管的工作原理可以通过以下过程来解释:1.关闭状态:当没有外部电压时,三极管处于关闭状态。
这时,发射区和基极之间的PN结是反向偏置的,导致电子无法通过这个结。
同时,基极区和集电区之间的PN结也是反向偏置的,阻止电流通过结。
2.开通状态:当在发射区和基极之间施加一定的正偏压时,发射区与基极之间的PN结将变得导电。
这时,电子从N区进入P区,然后重新组合成空穴进入基极区。
由于基极区非常薄,电子容易通过这个区域,这导致电子流从发射区进入基极区。
3.放大状态:在开通状态下,当电子进入基极区时,它们在基极区中会重新复合成空穴。
然而,由于基极区非常薄,复合的速度非常慢。
因此,大部分电子通过基极区,进入集电区而没有复合。
这样,发射区的电子流被放大,从而实现电流的放大功能。
总结起来,三极管的工作原理可以归结为以下三个步骤:1)施加正向偏压,使发射区和基极之间的PN结导电;2)电子从发射区进入基极区;3)电子在基极区中重新组合成空穴,并通过集电区。
除了电流放大功能之外,三极管还有其他重要的应用。
例如,它可以用于开关电路、放大电路和振荡电路。
在开关电路中,三极管可以用来控制开关的打开和关闭。
在放大电路中,三极管可以利用小信号输入来放大电流或电压。
在振荡电路中,三极管可以通过反馈来产生振荡信号。
总而言之,三极管是一种基本的半导体器件,其工作原理基于PN结和正向偏压的使用。
通过电子的流动和复合,三极管可以实现电流的放大和控制,从而为电子器件带来许多应用。
三极管的工作原理讲解
三极管的工作原理讲解三极管,也称为双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor,简称BJT),是一种基本的电子器件,广泛应用于电子电路中。
三极管是由两个PN结组成的,其中一个结称为基-发射结,另一个结称为基-集电结,正向极性从发射区域进入,称为NPN型三极管;反向极性从发射区域进入,称为PNP型三极管。
以下以NPN型三极管为例进行说明。
NPN型三极管由三个掺杂不同类型的半导体材料组成,即N型发射区域、P型基区域和N型集电区域。
发射区域连接到电源负极,集电区域连接到电源正极,基区域则是控制电流的区域。
在放大模式下,三极管的工作可以分为截止区、放大区和饱和区三个状态。
1.截止区:当基极电流为零时,三极管进入截止区。
此时集电极与发射极之间没有电流流动,相当于一个开路。
三极管在截止区状态下具有很高的电阻,可以将输入信号完全隔离。
2.放大区:当基极电流增大时,三极管进入放大区。
此时,基极电流会从基区流过,导致发射区中间的P-N结区域变为低阻状态。
这样,发射区的电流就可以通过集电区流出。
由于集电极有较低的电阻,三极管可以放大输入信号,并输出放大后的信号。
3.饱和区:当基极电流达到一定的值时,三极管进入饱和区。
此时,发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态,电流大量地从发射极流出到集电极。
三极管在饱和区状态下相当于一个导电的开关,可以将信号输出为高电平。
在开关模式下,三极管通常处于饱和区和截止区之间的状态。
在饱和区,基极电流足够大,导致发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态,电流从发射极到集电极流动,相当于一个导通的开关。
在截止区,基极电流为零,三极管处于断开状态,相当于一个断开的开关。
通过控制基极电流的大小,可以控制三极管的放大或开关功能。
因此,三极管在电子电路中被广泛应用于放大信号和控制电流的功能。
例如,它可以被用作放大器、开关、振荡器和逻辑电路等。
总之,三极管的工作原理是基于PN结的特性,在不同的工作状态下,通过控制基极电流大小,实现放大信号或控制电流的目的。
三极管用法
三极管用法
三极管是一种常见的电子元件,也是集电极、基极和发射极构成的半导体器件。
它可以用于放大电流、开关电路和信号处理等应用。
1. 放大电流:三极管可以作为放大器的关键元件,通过控制基极电流大小,使得集电极电流得以放大。
在放大电路中,三极管的基极电流变化可以引起集电极电流的放大。
2. 开关电路:三极管可以用作开关,通过控制基极电流开关三极管的导通和截止。
当基极电流为零时,三极管处于截止状态,集电极-发射极间没有电流通过;当基极电流很大时,三极管
进入饱和状态,集电极-发射极间有大量电流通过。
3. 信号处理:三极管可以用于信号处理电路,如调制解调器和放大器等。
它们可以对电信号进行放大、调制和解调等处理,用于无线通信、音频放大和信号传输等应用。
需要注意的是,三极管的工作需要符合其参数和规格的要求,包括最大电流、最大电压和最大功率等限制。
此外,合理选择工作点和电路设计对于三极管的性能和稳定性也非常重要。
三极管应用
扩展资料
三极管的原理:
三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。
放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。
三极管的类型和用法口诀:箭头朝内PNP,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。
三极管的用法特点,关键点在于b 极(基极)和e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于b 级0.7V 以上,这个三极管e 级和c 级之间就可以顺利导通。
也就是说,控制端在b 和e 之间,被控制端是e 和c 之间。
同理,NPN 型三极管的导通电压是b 极比e 极高0.7V,总之是箭头的始端比末端高0.7V
就可以导通三极管的e 极和c 极。
这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释。
3极管用法
三极管用法简介
三极管是一种半导体器件,具有放大、开关等功能,广泛应用于各种电子设备中。
以下是三极管的一些常见用法:
1.放大器:三极管可以作为放大器使用,将输入信号放大后输出。
三极管放大器通常由一个三极管、几个电阻和几个电容组成。
2.开关:三极管也可以作为开关使用,控制电流的通断。
三极管开关电路通常由一个三极管、几个电阻和几个电容组成。
3.稳压器:三极管可以组成稳压器电路,用于稳定电压。
稳压器电路通常由一个三极管、几个电阻和几个电容组成。
4.振荡器:三极管可以组成振荡器电路,用于产生稳定的振荡信号。
振荡器电路通常由一个三极管、几个电阻和几个电容组成。
5.驱动器:三极管还可以作为驱动器使用,用于控制高功率负载。
驱动器电路通常由一个三极管、几个电阻和几个电容组成。
需要注意的是,三极管的使用需要掌握一定的电路设计和调试技能,否则可能会导致电路失效或损坏。
建议在使用三极管前,先了解相关的电路知识和操作方法。
三级极管的作用和工作原理
三级极管的作用和工作原理
三极管是一种半导体元件,是电子设备中常用的组成部分之一。
它的主要作用是放大电流和调节电压,是现代电子技术中不可或缺的一个重要组成部分。
三极管的工作原理是基于PN结的结构原理,通过控制基极电压来改变发射极和集电极之间的电流。
当基极电压为正时,PN结就会变得导电,电流就会从发射极流向集电极。
这时,三极管就处于放大状态。
当基极电压为负时,PN结就会变成截止状态,电流就会被阻止。
这时,三极管就处于截止状态。
三极管还有很多不同的类型,如NPN型、PNP型、场效应三极管等。
它们的工作原理和应用也不尽相同。
在电路设计中,需要根据不同的需求来选择合适的三极管。
总之,三极管作为一种重要的半导体元件,在电子技术领域中有着广泛的应用。
掌握其工作原理和特性,有助于更好地理解和应用电路。
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三极管常用应用电路
三极管常用电路1.三极管偏置电路_固定偏置电路如上图为三极管常用电路中的固定偏置电路:Rb的作用是用来控制晶体管的基极电路Ib,Ib称为偏流,Rb称为偏流电阻或偏置电阻.改变Rb的值,就可以改变Ib的大小。
图中Rb固定,称为固定偏置电阻。
这种电路简单,使用元件少,但是由于晶体管的热稳定性差,尽管偏置电阻Rb固定,当温度升高时,晶体管的Iceo急剧增加,使Ie也增加,导致晶体管工作点发生变化.所以只有在温度变化不大,温度稳定性不高的场合才用固定偏置电路2。
三极管偏置电路_电压负反馈偏置电路如上图为三极管常用电路中的电压负反馈偏置电路:晶体管的基极偏置电阻接于集电极。
这个电路好象与固定偏置电路在形式上没有多大差别,然而正是这一点,恰恰起到了自动补偿工作点漂移的效果。
从图中可见,当温度升高时,Ic增大,那么Ic上的压降也要增大,使得Uce下降,通过Rb,必然Ib也随之减小,Ib的减小导致Ic的减小,从而稳定了Ic,保证了Uce基本不变。
这个过程,称为负反馈过程,这个电路就是电压负反馈偏置电路。
2.三极管偏置电路_分压式电流负反馈偏置电路如上图为三极管常用电路中的分压式电流负反馈偏置电路:这个电路通过发射极回路串入电阻Re和基极回路由电阻R1,R2的分压关系固定基极电位以稳定工作点,称为分压式电流负反馈偏置电路。
下面分析工作点稳定过程。
当温度升高,Iceo增大使Ic增加。
Ie也随之增加。
这时发射极电阻Re上的压降Ue=Ie*Re 也随之升高。
由于基极电位Ub是固定的,晶体管发射结Ube=Ub—Ue,所以Ube必然减小,从而使Ib减小,Ic和Ie也就减小了。
这个过程与电压负反馈类似,都能起到稳定工作点的目的.但是,这个电路的反馈是Ue=Ie *Re,取决于输出电流,与输出电压无关,所以称电流负反馈。
在这个电路中,上,下基极偏置电阻R1,R2的阻值适当小些,使基极电位Ub主要由它们的分压值决定。
发射极上的反馈电阻Re越大,负反馈越深,稳定性越好。
三极管的用法
第5章 三极管及基本放大电路半导体三极管是一种最重要的半导体器件。
它的放大作用和开关作用促使电子技术飞跃发展。
场效应管是一种较新型的半导体器件,现在已被广泛应用于放大电路和数字电路中。
本章介绍半导体三极管、绝缘栅型场效应管以及由它们组成的基本放大电路。
5.1 半导体三极管半导体三极管简称为晶体管。
它由两个PN 结组成。
由于内部结构的特点,使三极管表现出电流放大作用和开关作用,这就促使电子技术有了质的飞跃。
本节围绕三极管的电流放大作用这个核心问题来讨论它的基本结构、工作原理、特性曲线及主要参数。
5.1.1 三极管的基本结构和类型三极管的种类很多,按功率大小可分为大功率管和小功率管;按电路中的工作频率可分为高频管和低频管;按半导体材料不同可分为硅管和锗管;按结构不同可分为NPN 管和PNP 管。
无论是NPN 型还是PNP 型都分为三个区,分别称为发射区、基区和集电区,由三个区各引出一个电极,分别称为发射极(E )、基极(B )和集电极(C ),发射区和基区之间的PN 结称为发射结,集电区和基区之间的PN 结称为集电结。
其结构和符号见图5-1,其中发射极箭头所示方向表示发射极电流的流向。
在电路中,晶体管用字符T 表示。
具有电流放大作用的三极管,在内部结构上具有其特殊性,这就是:其一是发射区掺杂浓度大于集电区掺杂浓度,集电区掺杂浓度远大于基区掺杂浓度;其二是基区很薄,一般只有几微米。
这些结构上的特点是三极管具有电流放大作用的内在依据。
(a ) (b)图5-1 两类三极管的结构示意图及符号5.1.2 三极管的电流分配关系和放大作用现以NPN 管为例来说明晶体管各极间电流分配关系及其电流放大作用,上面介绍了三极管具有电流放大用的内部条件。
为实现晶体三极管的电流放大作用还必须具有一定的外部条件,这就是要给三极管的发射结加上正向电压,集电结加上反向电压。
如图5-2,V BB 为基极电源,与基极电阻R B 及三极管的基极B 、发射极E 组成基极——发射极回路(称作输入回路),V BB 使发射结正偏,V CC 为集电极电源,与集电极电阻R C 及三极管的集电极C 、发射极E 组成集电极——发射极回路(称作输出回路),V CC 使集电结反偏。
三极管的特殊用法
三极管(也称为晶体三极管或双极型晶体管)是一种常见的电子元件,通常用作电子放大器、开关和信号调制等标准应用。
然而,三极管也可以在一些特殊用途下发挥作用,以下是一些特殊用途的示例:
三极管作为温度传感器:三极管的电流-电压特性受温度影响,可以用作温度传感器。
通过监测三极管的基极-发射极电压或基极-集电极电流的变化,可以测量环境温度。
三极管作为噪声源:三极管中的热噪声可以被利用,例如在无线电接收器中,作为随机信号源用于解调和检测。
三极管作为光敏器件:光敏三极管将光信号转换为电信号。
它们可以用于光电探测、光电测量和光信号放大。
三极管作为振荡器:虽然三极管通常用于放大信号,但它们也可以用于构建振荡器电路,生成高频信号。
这在某些无线通信应用中很有用。
三极管作为电子键盘的开关元件:在早期的计算机键盘中,三极管被用作键盘开关的一部分。
三极管作为脉冲发生器:三极管可以用于生成短脉冲信号,用于测量和实验应用,如雷达和粒子物理实验中的粒子探测器。
这些是一些三极管的特殊用途示例,它们展示了三极管作为一种多功能的电子元件,在不同的应用领域中可以发挥重要作用。
特别是在电子实验和电路设计中,掌握三极管的不同应用方法对于解决各种问题和实现特殊功能非常重要。
三极管基础知识
三极管基础知识一、三极管的定义和作用三极管是一种半导体器件,也是电子工程中最常用的元件之一。
它由三个区域组成:P型区、N型区和P型区,分别称为发射极、基极和集电极。
三极管的主要作用是放大电流或控制电流,可以用于放大信号、开关电路等方面。
二、三极管的结构1. PNP型三极管PNP型三极管由两个N型半导体夹着一个P型半导体而成。
其中,N 型半导体称为发射区,P型半导体称为基区,另一个N型半导体称为集电区。
2. NPN型三极管NPN型三极管则与PNP型相反,由两个P型半导体夹着一个N型半导体而成。
其中,P型半导体称为发射区,N型半导体称为基区,另一个P型半导体称为集电区。
三、三极管的工作原理1. PNP型三极管工作原理当外加正向偏压时,发射结变窄并形成空穴少子浓度梯度,在这个梯度下空穴从基端向发射端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的空穴扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
2. NPN型三极管工作原理当外加正向偏压时,基结变窄并形成电子少子浓度梯度,在这个梯度下电子从发射端向基端扩散。
同时,由于集电区与发射区间的空间电荷区,使得集电区的少子浓度增加,形成一个反向偏压。
这个反向偏压越大,集电区的少子浓度就越高。
因此,当基极与发射极之间的电压增加时,会导致发射端的电子扩散到集电端,从而导致集电电流增加。
四、三极管参数1. 三极管放大系数三极管放大系数指输入信号和输出信号之比。
对于PNP型三极管来说,在其正常工作状态下该系数一般在0.95至0.99之间,对于NPN型三极管来说,该系数一般在100至300之间。
2. 最大集电电流最大集电电流指三极管在正常工作状态下能够承受的最大电流。
对于不同型号的三极管来说,其最大集电电流也不同。
3. 最大耗散功率最大耗散功率指三极管能够承受的最大功率。
晶体三极管及其作用
电脑是由很多很多各种各类的电子元件组成的,而三极管就在其中,并发挥重要作用。
其作为电子线路板的重要组成部分在电脑维修过程中使得我们要经常与其“打交道”。
晶体三极管``````三极管是电流控制型器件,按导电类型分为PNP管和NPN管。
其在电路中的作用常是放大、开关和稳压。
电路符号及常见型号:三极管电路符号及常见型号(点击看大图)图中箭头的方向是发射极e加正向电压时电流的方向型号T04、SIA、IAM、KIN、IP、IAP都是NPN型三极管;型号T06、2B、2A、都是PNP型三极管;三极管的作状态在实际电路中,主要应用了放大电路和开关电路。
1、放大电路:当基极(输入端)输入一个较小的基极电流时,其集电极(输出端)将按比例产生一个较大的集电极电流,这个比例就是三极管的电流放大系数。
(VC >Vb > Ve)2、开关电路:三极管在电路中通常用做电子开关。
在开关状态下的三极管处于饱和(导通)状态和截止状态。
a、饱和(导通)状态:三极管的发射极加正向电压时,这时集电极与发射极之间的电阻很小,就像开关闭合一样,三极管处于饱和(导通)状态;( Vb >Ve )b、截止状态:三极管的发射极加反向电压或两断电压为零时,这时集电极与发射极之间的电阻很大,就像开关断开一样,三极管处于截止状态;;(Vb ≤Ve)三极管的检测与代换用档找基极:用一个表笔接任意一脚,另一表笔分别接另外两脚,如果两次都有400~600的数值,则不动的表笔接的就是基极b;集电极与发射极:两次阻值中,较大的一次接的是发射极e,小的一次是集电极c;红表笔接基极b,能测出两组数值的是NPN管;黑表笔接基极b,能测出两组数值的是PNP管;注意:在路测量时,无论表笔怎么接,所测阻值不能为0或1(∞)。
三极管开关电路应用
三极管开关电路应用三极管开关状态的判断方法(用万用表测量)是:当处于开状态时,三极管为处于饱和状态,Uce≤Ube,Uce间的电压很小,一般小于PN结正向压降(<0.7V).当处于关状态时,基极电流Ib为0.Uce>1V时为放大状态下面介绍几款三极管开关电路的应用三极管开关电路在电动玩具中的应用:由开关三极管VT,玩具电动机M,控制开关S,基极限流电阻器R和电源GB组成。
VT 采用NPN型小功率硅管8050,其集电极最大允许电流ICM可达1.5A,以满足电动机起动电流的要求。
M选用工作电压为3V的小型直流电动机,对应电源GB亦为3V 。
VT基极限流电阻器R如何确定呢?根据三极管的电流分配作用,在基极输入一个较弱的电流IB,就可以控制集电极电流IC有较强的变化。
假设VT电流放大系数hfe≈250,电动机起动时的集电极电流IC=1.5A,经过计算,为使三极管饱和导通所需的基极电流IB≥(1500mA/250)×2=12mA。
在图1电路中,电动机空载时运转电流约为500mA,此时电源(用两节5号电池供电)电压降至2.4V,VT基极-发射极之间电压VBE≈0.9V。
根据欧姆定律,VT基极限流电阻器的电阻值R=(2.4-0.9)V/12mA≈0.13kΩ。
考虑到VT在IC较大时,hfe要减小,电阻值R还要小一些,实取100Ω。
为使电动机更可靠地启动,R甚至可减少到51Ω。
在调试电路时,接通控制开关S,电动机应能自行启动,测量VT集电极—发射极之间电压VCE≤0.35V,说明三极管已饱和导通,三极管开关电路工作正常,否则会使VT过热而损坏。
三极管开关电路在自动停车的磁力自动控制电路中的应用:见图3。
开启电源开关S,玩具车启动,行驶到接进磁铁时,安装在VT基极与发射极之间的干簧管SQ闭合,将基极偏置电流短路,VT截止,电动机停止转动,保护了电动机及避免大电流放电。
三极管开关电路在光电自动控制电路中的应用见图4。
三极管的几种特殊用法
【电路图】三极管的几种特殊用法davidlin 发表于2005-1-12 18:20 电路欣赏←返回版面举报该贴三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。
三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。
当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。
集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。
半导体三极管除了构成放大器和作开关元件使用外,还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件1. 扩流。
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,其最大输出电流由大功率三极管的特性决定,见附图1 。
图2 为电容容量扩大电路。
利用三极管的电流放大作用,将电容容量扩大若干倍。
这种等效电容和一般电容器一样,可浮置工作,适用于在长延时电路中作定时电容。
用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、制作经济方便的优点,但由于稳压二极管稳定电流一般只有数十毫安,因而决定了它只能用在负载电流不太大的场合。
图3 可使原稳压二极管的稳定电流及动态电阻范围得到较大的扩展,稳定性能可得到较大的改善。
2. 代换。
图4 中的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;图5 中的三极管可代用8V 左右的稳压管。
图6 中的三极管可代用30V 左右的稳压管。
上述应用时,三极管的基极均不使用。
3.模拟。
用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。
大功率可变电阻价贵难觅,用图7 电路可作模拟品,调节510 电阻的阻值,即可调节三极管C 、E 两极之间的阻抗,此阻抗变化即可代替可变电阻使用。
图8 为用三极管模拟的稳压管。
其稳压原理是:当加到 A 、B 两端的输入电压上升时,因三极管的 B 、 E 结压降基本不变,故R2 两端压降上升,经过R2 的电流上升,三极管发射结正偏增强,其导通性也增强,C 、 E 极间呈现的等效电阻减小,压降降低,从而使AB 端的输入电压下降。
PNP NPN 三极管
结构与操作原理三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,如图1所示,可有pnp和npn 两种组合。
三个接出来的端点依序称为射极(emitter, E)、基极(base, B)和集极(collector, C),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。
图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号,射极特别被标出,箭号所指的极为n型半导体,和二极管的符号一致。
在没接外加偏压时,两个pn接面都会形成耗尽区,将中性的p型区和n型区隔开。
图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。
三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关,工作区间也依偏压方式来分类,这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active),在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压,而BC极间的pn接面则在反向偏压,通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。
图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。
EB接面的耗散区由于在正向偏压会变窄,载体看到的位障变小,射极的电洞会注入到基极,基极的电子也会注入到射极;而BC 接面的耗尽区则会变宽,载体看到的位障变大,故本身是不导通的。
图2(b)画的是没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情况下,电洞和电子的电位能的分布图。
三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢?其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。
以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例,射极的电洞注入基极的n型中性区,马上被多数载体电子包围遮蔽,然后朝集电极方向扩散,同时也被电子复合。
当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时,会被此区内的电场加速扫入集电极,电洞在集电极中为多数载体,很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流IC。
IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。
基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec,与由基极注入射极的电子流InB?E(这部分是三极管作用不需要的部分)。
pnp型的三极管使用方法
pnp型的三极管使用方法三极管在我们数字电路和模拟电路中都有大量的应用,在我们开发板上也用了多个三极管。
在我们板子上的LED 小灯部分,就有这个三极管的应用了,图 3-5 的 LED 电路中的 Q16就是一个 PNP 型的三极管。
图 3-5 LED 电路三极管的初步认识三极管是一种很常用的控制和驱动器件,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,本课程就用硅管的参数来进行讲解。
三极管有 2 种类型,分别是 PNP 型和 NPN 型。
先来认识一下,如图 3-6。
图 3-6 三极管示意图三极管一共有 3 个极,从图 3-6 来看,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极e(emitter),那剩下的一个引脚就是集电极c(collector)了。
这是必须要记住的内容,死记硬背即可,后边慢慢用的多了,每次死记硬背一次,多次以后就会深入脑海了。
三极管的原理三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。
放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。
而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。
三极管的类型和用法我给大家总结了一句口诀,大家要把这句口诀记牢了:箭头朝内PNP,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。
下面我们一句一句来解析口诀。
大家可以看图3-6,三极管有2 种类型,箭头朝内就是PNP,那箭头朝外的自然就是 NPN 了,在实际应用中,要根据实际电路的需求来选择到底用哪种类型,大家多用几次也就会了,很简单。
三极管的用法特点,关键点在于 b 极(基极)和 e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于 b 级 0.7V 以上,这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。
也就是说,控制端在 b 和e 之间,被控制端是 e 和 c 之间。
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三极管的特殊用法
电子爱好者们都知道三极管是信号放大元件和电子开关元件。
不过它还有一些特殊的用法,能够做成一些可独立使用的两端或三端器件,代替其它类型元件使用。
扩流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,其最大输出电流由大功率三极管的特性决定,见附图1。
图2为电容容量扩大电路。
利用三极管的电流放大作用,将电容容量扩大若干倍。
这种等效电容和一般电容器一样,可浮置工作,适用于在长延时电路中作定时电容。
用稳压二极管构成的稳压电路虽具有简单、元件少、制作经济方便的优点,但由于稳压二极管稳定电流一般只有数十毫安,因而决定了它只能用在负载电流不太大的场合。
图3可使原稳压二极管的稳定电流及动态电阻范围得到较大的扩展,稳定性能可得到较大的改善。
代换图4中的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;图5中的三极管可代用8V左右的稳压管。
图6中的三极管可代用30V左右的稳压管。
上述应用时,三极管的基极均不使用。
模拟用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。
大功率可变电阻价贵难觅,用图7电路可作模拟品,调节510电阻的阻值,即可调节三极管C、E两极之间的阻抗,此阻抗变化即可代替可变电阻使用。
图8为用三极管模拟的稳压管。
其稳压原理是:当加到A、B两端的输入电压上升时,因三极管的B、E结压降基本不变,故R2两端压降上升,经过R2的电流上升,三极管发射结正偏增强,其导通性也增强,C、E极间呈现的等效电阻减小,压降降低,从而使AB端的输入电压下降。
调节R2即可调节此模拟稳压管的稳压值,等效为稳压管。