三极管的工作原理及其开关电路设计

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三极管的工作原理与应用

三极管的工作原理与应用

三极管的工作原理与应用一、引言三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于电子电路中。

它具有收集极、基极和发射极三个引脚,根据不同的电压信号输入,可以实现放大、开关、稳压等功能。

本文将介绍三极管的工作原理和常见的应用场景。

二、三极管的工作原理1. PN结和P型、N型材料三极管的工作原理与PN结密切相关。

PN结是由P型半导体和N型半导体材料组成的。

P型半导体具有多余的空穴,N型半导体具有多余的自由电子。

当P型和N型半导体相接触时,多余的电子会从N型半导体流向P型半导体,形成电子的扩散流动。

2. 基本工作模式三极管有三种基本工作模式:放大、截止和饱和。

在放大模式下,三极管的基极电流较小,因此电流从发射极到集电极的放大增益较高。

在截止模式下,三极管的基极电流为零,电流不能流过三极管。

在饱和模式下,基极电流最大,因此电流可以从发射极到集电极自由流动。

3. 工作原理在放大模式下,当正向偏置电压施加在PN结上时,导致电子从N型半导体流向P型半导体,形成电子的扩散流动。

这些电子会在P型半导体中与多余的空穴结合,形成正电荷。

当电子进入P型半导体时,它们会在P型半导体中变为少数载流子,导致P型半导体反向硅片形成电流。

这种流动的电流由基极电流提供。

当基极电流很小时,三极管的放大作用就会发挥出来。

在这种情况下,基极电压和集电极电流之间的关系是非线性的,即电流的小变化可以导致电压的较大变化。

这使得三极管成为信号放大器。

三、三极管的应用1. 放大器三极管作为放大器常被应用于音频信号处理和通信系统中。

通过合理选择放大器的电路和工作点,可以将输入的微弱信号放大到足够大的幅度,以便进一步处理或传输。

三极管开关电路图原理及设计详解

三极管开关电路图原理及设计详解

三极管开关电路图原理及设计详解晶体管开关电路(工作在饱和态)在现代电路设计应用中屡见不鲜,经典的74LS,74ALS等集成电路内部都使用了晶体管开关电路,只是驱动能力一般而已。

TTL晶体管开关电路按驱动能力分为小信号开关电路和功率开关电路;按晶体管连接方式分为发射极接地(PNP晶体管发射极接电源)和射级跟随开关电路。

1. 发射极接地开关电路1.1 NPN型和PNP型基本开关原理图:上面的基本电路离实际设计电路还有些距离:由于晶体管基极电荷存储积累效应使晶体管从导通到断开有一个过渡过程(当晶体管断开时,由于R1的存在,减慢了基极电荷的释放,所以Ic不会马上变为零)。

也就是说发射极接地型开关电路存在关断时间,不能直接应用于中高频开关。

1.2 实用的NPN型和PNP型开关原理图1(添加加速电容):解释:当晶体管突然导通(IN信号突然发生跳变),C1瞬间短路,为三极管快速提供基极电流,这样加速了晶体管的导通。

当晶体管突然关断(IN信号突然发生跳变),C1也瞬间导通,为卸放基极电荷提供一条低阻通道,这样加速了晶体管的关断。

C通常取值几十到几百皮法。

电路中R2是为了保证没有IN输入高电平时三极管保持关断状态;R4是为了保证没有IN输入低电平时三极管保持关断状态。

R1和R3是基极电流限流用。

1.3 实用的NPN型开关原理图2(消特基二极管钳位):解释:由于消特基二极管Vf为0.2至0.4V比Vbe小,所以当晶体管导通后大部分的基极电流是从二极管然后通过三极管到地的,这样流到三极管基极的电流就很小,积累起来的电荷也少,当晶体管关断(IN信号突然发生跳变)时需要卸放的电荷少,关断自然就快。

1.4 实际电路设计在实际电路设计中需要考虑三极管Vceo,Vcbo等满足耐压,三极管满足集电极功耗;通过负载电流和hfe(取三极管最小hfe来计算)计算基极电阻(要为基极电流留0.5至1倍的余量)。

注意消特基二极管反向耐压。

三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外,也可以做为开关之用。

三级管电路工作原理及详解

三级管电路工作原理及详解

三级管电路工作原理及详解一、引言三极管是一种常用的半导体器件,广泛应用于各种电路中。

它具有放大信号、开关控制和稳压等特性,是现代电子设备中不可或缺的元件之一。

本文将深入探讨三极管电路的工作原理和详解,以帮助读者更好地理解和应用三极管。

二、三极管基本概述三极管是由三个不同掺杂的半导体材料组成,常用的有NPN型和PNP型两种。

其中,NPN型三极管中央是N型半导体,两侧是P型半导体;PNP型三极管中央是P型半导体,两侧是N型半导体。

三极管的结构决定了它具有双向导通的特点。

三、三极管的工作原理3.1 NPN型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加正向电压。

–发射极和基极之间形成正向偏压。

–发射极注入少量电子到基区。

2.放电过程:–基极电压接近零。

–发射区的少数载流子都陷于基区。

–收集区电流几乎是零。

3.放大过程:–基极电压逆向偏置。

–发射极和基极之间形成反向偏压。

–基极电流引起发射极电流的增加,形成放大效应。

3.2 PNP型三极管工作原理1.充电过程:–基极与发射极之间施加负向电压。

–发射极和基极之间形成负向偏压。

–发射极抽取少量电子从基区。

2.放电过程:–基极电压接近零。

–发射区的少数载流子都陷于基区。

–收集区电流几乎是零。

3.放大过程:–基极电压逆向偏置。

–发射极与基极之间形成反向偏压。

–基极电流引起发射极电流的减小,形成放大效应。

四、三极管的应用三极管由于其特性,在电子电路中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景: 1. 放大器:使用三极管可以放大微弱的信号,使之变得可用于其他电路。

2. 开关控制:三极管可以作为开关,控制电路的通断。

3. 稳压器:利用三极管的特性,可以设计稳压电路,保持输出电压的稳定性。

4. 正弦波发生器:三极管可以用于正弦波发生器的设计,产生各种频率的信号。

五、三极管的优缺点5.1 优点•体积小、重量轻,便于集成和组装。

•功耗低,效率高。

•放大范围宽,稳定性好。

NPN型三极管的工作原理及电路设计

NPN型三极管的工作原理及电路设计

NPN型三极管的工作原理及电路设计NPN型三极管,由三块(半导体)构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧,三极管是(电子)电路中最重要的器件,他主要的功能是(电流)放大和开关的作用。

实际上,只要你了解了三极管的特性,对你使用(单片机)就顺手很多了。

大家其实也都知道三极管具有放大作用,但如何去真正理解它,却是你以后会不会使用大部分电子电路和IC的关键。

我们一般所说的普通三极管是具有电流放大作用的器件。

其它的三极管也都是在这个原理基础上功能延伸。

三极管的符号如下图左边,我们就以NPN型三极管为例来说说它的(工作原理)。

它就是一个以b(基极)电流Ib来驱动流过CE的电流Ic的器件,它的工作原理很像一个可控制的阀门。

左边细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大,就可允许较大红色的水流通过这个阀门。

当蓝色水流越大,也就使大管中红色的水流更大。

如果放大倍数是100,那么当蓝色小水流为1千克/小时,那么就允许大管子流过100千克/小时的水。

三极管的原理也跟这个一样,放大倍数为100时,当Ib(基极电流)为1mA时,就允许100mA的电流通过Ice。

这个原理大家可能也都知道,但是把它用在电路里的状况能理解,那单片机的运用就少了一大障碍了。

最常用的连接如下图:我们来分析一下这个电路,如果它的放大倍数是100,基极电压我们不计。

基极电流就是10V÷10K=1mA,集电极电流就应该是100mA。

根据欧姆定律,这样Rc上的电压就是0.1A×50Ω=5V。

那么剩下的5V就吃在了三极管的C、E极上了。

好!现在我们假如让Rb为1K,那么基极电流就是10V÷1K=10mA,这样按照放大倍数100算,Ic就是不是就为1000mA也就是1A了呢?假如真的为1安,那么Rc上的电压为1A×50Ω=50V。

啊?50V!都超过(电源)电压了,三极管都成发电机了吗?其实不是这样的。

三极管开关控制电路原理

三极管开关控制电路原理

三极管开关控制电路原理三极管是一种常用的电子器件,具有放大和开关功能。

在电路设计中,三极管可以作为开关来控制电流的通断,实现各种电子设备的控制和调节。

本文将详细介绍三极管开关控制电路的原理和应用。

一、三极管的基本结构与工作原理三极管由三个区域组成:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

其中,发射极与基极之间是一个PN结,基极与集电极之间也是一个PN结。

三极管的工作原理是通过控制基极电流的大小,来控制集电极电流的通断。

当基极电流为零时,三极管处于截止状态,集电极电流为零。

当基极电流增大到一定程度时,三极管进入饱和状态,集电极电流达到最大值。

通过改变基极电流的大小,可以控制三极管的工作状态,从而实现电流的通断控制。

二、三极管开关电路的原理三极管开关电路是利用三极管的开关特性来控制电流的通断。

其基本原理是通过输入信号来控制三极管的工作状态,从而控制输出电路的通断。

三极管开关电路通常由三个部分组成:输入电阻、输入信号源和输出负载。

其中,输入电阻用于限制输入电流,输入信号源提供控制信号,输出负载则是被控制的电路。

当输入信号为高电平时,输入电流流经基极,使得三极管进入饱和状态,此时输出负载上有电流通过。

当输入信号为低电平时,输入电流无法流经基极,使得三极管处于截止状态,输出负载上无电流通过。

通过改变输入信号的高低电平,可以控制输出负载电流的通断。

三、三极管开关电路的应用三极管开关电路在电子设备和电路中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用案例:1. 电子开关:三极管开关电路可以用作电子开关,控制各种电器设备的通断。

例如,在自动照明系统中,可以通过光敏电阻感应周围光照强度,当光照不足时,通过三极管开关控制灯泡的通断。

2. 数字逻辑电路:三极管开关电路可以用于构建数字逻辑电路,实现逻辑门的功能。

例如,使用三极管开关电路可以构建与门、或门、非门等逻辑门电路,用于数字信号的处理和逻辑运算。

三极管典型开关电路

三极管典型开关电路

三极管典型开关电路三极管是一种常用的半导体器件,在电路中起着非常重要的作用。

其中,三极管的典型开关电路是一种常见且广泛应用的电路,用于实现对电路的开关控制。

下面将对三极管典型开关电路进行详细介绍。

三极管典型开关电路通常由三极管、电阻、电源等元器件组成。

其基本原理是通过控制三极管的输入信号,使得三极管处于导通或截止状态,从而实现电路的开关控制。

在三极管典型开关电路中,通常会采用双极型晶体管(NPN型或PNP型)来实现开关功能。

在NPN型三极管典型开关电路中,当输入信号为低电平时,三极管处于截止状态,电路中的电流无法流通,此时电路处于断开状态;当输入信号为高电平时,三极管处于饱和状态,电路中的电流可以流通,此时电路处于闭合状态。

通过控制输入信号的高低电平,可以实现对电路的开关控制。

在PNP型三极管典型开关电路中,其工作原理与NPN型相反。

当输入信号为高电平时,三极管处于截止状态,电路处于断开状态;当输入信号为低电平时,三极管处于饱和状态,电路处于闭合状态。

同样,通过控制输入信号的高低电平,可以实现对电路的开关控制。

三极管典型开关电路在实际电路设计中具有广泛的应用。

例如,可以用于数字电路中的开关控制、电源管理电路中的电路保护等方面。

此外,三极管的开关电路还可以实现电路的时序控制、电路的选择性切换等功能,极大地提高了电路的灵活性和可控性。

总的来说,三极管典型开关电路是一种常见且实用的电路,通过控制三极管的开关状态,可以实现对电路的开关控制。

在电子电路设计和应用中,三极管开关电路发挥着重要的作用,为电路的实现和功能的实现提供了关键的支持。

希望通过本文的介绍,读者对三极管典型开关电路有了更深入的了解,可以更好地应用于实际电路设计中。

晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程

晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程

晶体三极管的开关电路和放大电路的工作过程晶体三极管是一种重要的半导体器件,常用于电子学中的开关和放大电路中。

它具有高频特性、低噪声以及较高的放大能力,因此被广泛应用于各种电子设备中。

下面我们来详细了解晶体三极管在开关电路和放大电路中的工作原理和过程。

一、晶体三极管的基本结构及工作原理晶体三极管由发射极、基极和集电极组成,通过控制发射极电流来实现对集电极电流的调控。

当在基极端加上一个小信号电压时,将使发射极与基极之间的耗尽层宽度发生变化,进而改变发射极电流,从而达到放大电压信号的目的。

1. 晶体三极管在开关电路中的工作过程晶体三极管可以作为一个二极管开关,用来控制电路的通断。

当在基极端加上一个正电压时,将使发射极-基极间的耗尽层封锁,导通电流,此时处于导通状态;当在基极端加上一个反向偏置电压时,将使发射极-基极间的耗尽层扩大,截至电流,此时处于截至状态。

晶体三极管可以根据基极端的输入信号来控制电路的开关状态。

2. 晶体三极管在放大电路中的工作过程晶体三极管可以作为放大器使用,用来放大小信号电压。

在放大电路中,通过在基极端施加一个交流信号电压,使得发射极-基极之间的电流产生相应变化,从而得到经放大的输出信号。

晶体三极管的放大能力由其电流放大倍数β来决定,β值越大,放大能力越强。

二、晶体三极管的开关电路和放大电路设计1. 晶体三极管开关电路设计晶体三极管开关电路常用于数字电路中,可以实现逻辑门、计数器等功能。

设计开关电路时需要合理选择电阻、电容等元件参数,以保证电路的稳定性和可靠性。

还需要注意控制信号的功率和频率范围,以满足具体应用的需求。

2. 晶体三极管放大电路设计晶体三极管放大电路常用于模拟电路中,可以实现音频放大、射频放大等功能。

设计放大电路时需要考虑输入输出阻抗的匹配、电压和电流的偏置设置、负载电阻的选择等因素,以提高电路的放大性能和线性度。

三、晶体三极管在实际电路中的应用晶体三极管广泛应用于各种电子设备中,如放大器、收音机、电视机、电脑等。

三极管的工作原理及开关电路

三极管的工作原理及开关电路

三极管的工作原理三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。

分成NPN和PNP 两种。

我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。

一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管。

如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。

这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。

三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。

如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic 很大的变化。

如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。

我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。

二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。

这有几个原因。

首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。

当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。

但实际中要放大的信号往往远比 0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。

如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。

npn三极管开关电路

npn三极管开关电路

npn三极管开关电路一、引言npn三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于各种电路中。

其中,npn三极管开关电路是其常见的一种应用。

本文将详细介绍npn三极管开关电路的原理、特点以及应用。

二、npn三极管开关电路的原理npn三极管开关电路是利用npn三极管的导通和截止特性来控制电路的通断。

其原理如下:1. 导通状态:当npn三极管的基极正极电压高于发射极时,基极发生正向偏置,此时电流流经集电极-发射极之间,三极管导通,电路通断由三极管的负载决定。

2. 截止状态:当npn三极管的基极正极电压低于发射极时,基极发生反向偏置,此时电流无法流经集电极-发射极之间,三极管截止,电路处于断开状态。

三、npn三极管开关电路的特点npn三极管开关电路具有以下特点:1. 快速响应:npn三极管的导通和截止转换速度非常快,使得开关电路能够迅速响应控制信号的变化。

2. 高可靠性:npn三极管具有较高的工作稳定性和可靠性,能够在长时间内稳定地工作。

3. 大电流承载能力:npn三极管可以承受较大的集电极电流,因此适用于需要大电流的开关电路。

4. 低功耗:npn三极管的开关电路在截止状态时几乎不消耗功率,因此能够节省能源。

四、npn三极管开关电路的应用npn三极管开关电路可以应用于各种电路中,常见的应用包括:1. 电源开关:利用npn三极管开关电路可以实现对电源的开关控制,从而实现对电路的通断控制。

2. 自动控制系统:npn三极管开关电路可以作为自动控制系统中的开关元件,用于控制各种设备的启停。

3. 电子计算机系统:npn三极管开关电路可以用于电子计算机系统中的存储器开关控制、信号传输等方面。

4. 传感器控制:npn三极管开关电路可以与传感器结合使用,实现对传感器信号的放大和控制。

五、总结npn三极管开关电路是一种常见且重要的电子电路应用。

通过对npn三极管的导通和截止特性的控制,可以实现对电路的通断控制。

npn三极管开关电路具有快速响应、高可靠性、大电流承载能力和低功耗等特点,广泛应用于电源开关、自动控制系统、电子计算机系统和传感器控制等领域。

三极管的原理及作用及电路图

三极管的原理及作用及电路图

三极管原理我以NPN三极管为例为你说明三极管的原理:首先三极管是由两个P-N结够成,NPN三极管就是两头是N型,中间是P型。

N端为电子端,P端为空穴端在制造三极管时,要把发射区的N型半导体电子浓度做的很大,基区P型半导体做的很薄,当基极的电压大于发射极电压(硅管要大0.7V,锗管要大0.3V)而小于集电极电压时,这时发射区的电子进入基区,进行复合,形成IE;但由于发射区的电子浓度很大,基区又很薄,电子就会穿过反向偏置的集电结到集电区的N型半导体里,形成IC;基区的空穴被复合后,基极的电压又会进行补给,形成IB。

晶体三极管具有放大、开关、振荡、混频、频率变换等作用,通常晶体三极管可以处理的功率至几百W,频率至几百MHz左右。

这样的晶体三极管是在一个本征半导体中由三层n型半导体和p型半导体构成的。

本章学习晶体三极管所具有的NPN型和PNP型结构以有晶体三极管的命名方法,并且从称为基极、集电极、发射极的三个电极中流过的电流值来研究晶体三极管中电流的流动方法和作用。

然后,为了能够正确地作用晶体三极管,对晶体三极管的最大额定值、晶体三极管上施加的电压和电流的关系等进行分析。

2.1 晶体三极管是P型和N型半导体和有机组合2.1.1 晶体三极管的各种各样形状和名称晶体三极管有三只脚,有的金属壳相当于其中一只脚。

如图2.1所示,对应于不同的用途,有各种各样形状的三极管。

另外,晶体三极管的名称根据JIS C 7012,按图2.3所示那样决定。

从晶体三极管的名称,我们可以了解其大致的用途和结构。

2.1.2 晶体三极管的结构和电路符号晶体三极管按结构粗分有npn型和pnp型两种类型。

Npn型如图2.2(a)所示,两端是n型半导体,中间是p型半导体。

Pnp 型如同图(b)所示,两端是p型半导体,中间是n型半导体。

在图2.2(a)、(b)中,被夹在中间的p型以及n型半导体部分,宽度只有数微米程度,非常的薄,这一部分称为基区(base:B)。

npn三极管驱动电路

npn三极管驱动电路

npn三极管驱动电路1. 介绍npn三极管驱动电路是一种常见的电子电路,用于控制高功率负载。

它常用于放大和开关电路中,可以提供稳定的电流放大和开关功能。

本文将详细介绍npn三极管驱动电路的工作原理、电路结构、应用场景以及设计要点。

2. 工作原理npn三极管是一种双极型晶体管,由三个掺杂不同的半导体材料层构成。

它有三个引脚,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

npn三极管工作的关键是基极电流的控制。

当基极电流大于基极电压与基极电阻的乘积时,npn三极管处于饱和区,此时集电极与发射极之间的电流几乎完全受控于基极电流。

当基极电流较小,小于饱和电流时,npn三极管处于截止区,此时集电极与发射极之间的电流几乎为零。

基于这种工作原理,npn三极管可以实现电流放大和开关功能。

3. 电路结构npn三极管驱动电路通常由以下几部分组成:3.1 输入电路输入电路用于提供基极电流,控制npn三极管的工作状态。

常见的输入电路有电流驱动和电压驱动两种方式。

电流驱动方式通过电流源提供恒定的基极电流,使得npn三极管处于饱和或截止状态。

电压驱动方式通过电阻分压将输入电压转换为基极电压,控制npn三极管的工作状态。

3.2 输出电路输出电路与负载相连,将npn三极管的集电极与负载连接在一起。

输出电路通常由电阻和负载组成,用于控制输出电流和电压。

3.3 偏置电路偏置电路用于提供恒定的基极电压,使得npn三极管处于合适的工作状态。

常见的偏置电路有固定偏置电路和可调偏置电路两种方式。

固定偏置电路通过电阻分压将电源电压转换为基极电压,控制npn三极管的工作状态。

可调偏置电路通过电位器调节基极电压,以适应不同的工作条件。

4. 应用场景npn三极管驱动电路广泛应用于各种电子设备和系统中,主要用于以下几个方面:4.1 电流放大npn三极管可以将小信号电流放大为大信号电流,用于音频放大器、射频放大器等。

npn三级管开关电路

npn三级管开关电路

npn三级管开关电路npn三极管开关电路是非常常见的控制电路,它们可以用来开关各种不同的设备。

在本篇文章中,我们将介绍npn三极管开关电路的一些基本知识和工作原理。

同时,我们将介绍它们的各种应用场景和如何进行设计和组装。

在npn三极管开关电路中,通常由一个微控制器或某个其他类型的逻辑开关来控制它们的工作状态。

当控制信号被输入到基极时,电流会开始从集电极流向发射极。

当电流通过三极管时,会产生一个电场,使得它的集电极和发射极之间形成一个“通道”。

在正常工作状态下,三极管处于饱和状态,意味着电流可以自由地流通。

当控制信号被移除时,npn三极管将回到其关断状态,此时三极管处于截止状态,电流无法通过它流动。

npn三极管开关电路可以被用来控制各种不同的设备和装置。

下面列出了一些常见的应用场景:1. 电机控制npn三极管开关电路可以用来控制电机的启停或改变其工作状态。

这对于需要根据程序或某个其他变量控制电机转速的应用非常重要。

2. LED照明控制npn三极管开关电路可以用来控制LED灯的亮度。

通过改变控制信号的强度,可以改变LED灯的亮度。

3. 自动化生产npn三极管开关电路可以被用来控制自动化工厂中的各种设备和装置。

它们可以被用来控制机械臂和其他机器人设备。

4. 物联网设备npn三极管开关电路可以被用来设计各种物联网设备,例如门禁系统,安防监控设备和智能家居装置。

如果你需要设计和组装一个npn三极管开关电路,以下是几个关键步骤:1. 选择适当的三极管类型不同的应用可能需要不同类型的npn三极管。

在选择三极管时,请确保它能够承受你的应用所需要的最大电流或电压。

本篇文章只是一个指导性的简介,应该在选择三极管时请仔细查看其数据手册。

2. 连接电路元件将npn三极管与其他必要的电路元件进行连接,例如二极管,电阻器和电容器。

在连接电路元件时,请确保将它们正确地接地。

3. 连接控制信号将控制信号与npn三极管基极连接,确保控制信号的强度和电流符合电路要求。

三极管的工作原理与应用

三极管的工作原理与应用

三极管的工作原理与应用一、工作原理三极管是一种常见的半导体器件,由三个控制电极构成:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

它的工作原理基于PN结的导电特性。

1. PN结导电特性PN结是由P型半导体和N型半导体构成的结。

P型半导体中的杂质原子掺入了三价元素,形成了空穴(正电荷载体),而N型半导体中的杂质原子掺入了五价元素,形成了自由电子(负电荷载体)。

当P型半导体与N型半导体相接触时,形成PN结。

在PN结中,自由电子从N区域向P区域扩散,空穴从P区域向N区域扩散,形成了电子云区域。

这个电子云区域称为耗尽层,其中没有自由电子和空穴。

2. 三极管的工作原理三极管的工作原理基于PN结的导电特性。

当在三极管的基极-发射极之间施加正向电压时,使得PN结处于正向偏置状态,耗尽层变窄,自由电子和空穴开始扩散并形成电流。

此时,三极管处于放大状态。

三极管的集电极-发射极之间的电压称为集电极电压(Vce),基极-发射极之间的电压称为基极电压(Vbe)。

当Vce大于Vbe时,三极管处于饱和状态,电流可以从集电极流向发射极。

当Vce小于Vbe时,三极管处于截止状态,电流无法从集电极流向发射极。

二、应用三极管由于其放大特性和开关特性,广泛应用于电子电路中,以下是三极管的一些常见应用:1. 放大器三极管可以作为放大器使用,将弱信号放大为较大的信号。

例如,在音频放大器中,三极管可以将微弱的音频信号放大为足够大的信号,以驱动扬声器。

2. 开关三极管的开关特性使其可以用作开关。

当三极管处于饱和状态时,电流可以从集电极流向发射极,相当于开关闭合;当三极管处于截止状态时,电流无法从集电极流向发射极,相当于开关断开。

这种开关特性使得三极管在数字电路和计算机逻辑电路中得到广泛应用。

3. 振荡器三极管可以用于构建振荡器电路。

振荡器电路可以产生稳定的交流信号,广泛应用于通信系统、射频电路等领域。

4. 温度传感器三极管的导电特性受温度影响,因此可以将三极管用作温度传感器。

三极管典型开关电路

三极管典型开关电路

三极管典型开关电路三极管是一种常用的电子元件,可以用来实现各种电路功能。

其中,三极管的典型开关电路广泛应用于数码电子产品、功率控制电路等领域。

下面将从三极管的基本工作原理、典型的开关电路及其应用展开阐述。

三极管是由三个控制极(基极、发射极、集电极)组成,一般用来放大电流或者作为开关使用。

在开关电路中,三极管的工作状态有两种,即饱和状态和截止状态。

在饱和状态时,三极管导通,此时基极发出的微弱电流会放大成较大的电流输出;而在截止状态时,三极管不导电,无输出电流。

通过改变基极电压或者基极电流来控制三极管的工作状态,从而实现开关电路的功能。

典型的三极管开关电路有两种,分别是共发射极开关电路和共集电极开关电路。

下面将分别介绍这两种开关电路及其应用。

首先是共发射极开关电路。

这种电路结构简单,常用于小功率开关电路。

该电路的输入信号通过基极到达发射极,通过改变基极电流来控制三极管的工作状态。

当基极电流较小时,三极管处于截止状态,无输出电流;而当基极电流较大时,三极管处于饱和状态,有输出电流。

这种开关电路常用于触发器、脉冲调制和数字逻辑电路等应用中。

其次是共集电极开关电路,又称为集电极开关电路。

该电路具有较高的电压放大倍数,常用于大功率开关电路。

该电路的输入信号通过基极到达发射极,基极电流控制发射极电流的大小,进而影响集电极电流。

当基极电流较小时,三极管处于截止状态,无输出电流;而当基极电流较大时,三极管处于饱和状态,有输出电流。

该开关电路常用于功率开关、计时器、电源开关和电动机驱动等应用中。

三极管的开关电路在实际应用中具有广泛的用途。

例如,三极管的共发射极开关电路可以用于控制数码电子产品中的LED灯的亮灭;而共集电极开关电路可以实现电源的开关控制和电动机的驱动控制等。

此外,三极管的开关电路也常用于功率控制电路中,如用于调光控制、变频驱动等。

这些应用使得三极管开关电路在现代电子产品中发挥着重要的作用。

总结起来,三极管典型开关电路有共发射极开关电路和共集电极开关电路。

三极管 mos 开关电路

三极管 mos 开关电路

三极管 mos 开关电路三极管MOS开关电路三极管MOS开关电路是一种常见的电子电路,它通过控制器对MOS管的导通和截止进行调节,实现电路的开关功能。

本文将介绍三极管MOS开关电路的原理、特点、应用以及相关技术指标。

一、原理和结构三极管MOS开关电路由三个主要部分组成:控制信号输入端、MOS管和负载。

其中,控制信号输入端负责控制MOS管的导通和截止,MOS管则负责实际的开关动作,负载则是电路的工作对象。

MOS管是金属-氧化物-半导体场效应管的简称,它具有高输入电阻、低功耗和快速开关速度等特点。

控制信号输入端通常采用低电平触发,当输入端信号为低电平时,MOS管截止,电路断开;当输入端信号为高电平时,MOS管导通,电路通路。

二、特点和优势1. 低功耗:MOS管开关速度快,响应迅速,能够在非常短的时间内完成开关操作,从而减少功耗。

2. 高可靠性:MOS管具有高电压耐受能力和较强的工作稳定性,使得开关电路具有较高的可靠性。

3. 较强的应对能力:MOS管开关电路适用于大范围的电压、电流和频率等工作条件,能够满足不同工作环境的需求。

三、应用三极管MOS开关电路广泛应用于电源开关、智能控制系统、开关电源以及各类传感器等领域。

1. 电源开关:MOS开关电路用于电源开和关控制,能够实现高效率、高精度的电源管理。

2. 智能控制系统:MOS开关电路作为信号开关或传输开关,可以实现信号的准确传输和控制,广泛应用于智能控制系统。

3. 开关电源:MOS开关电路在开关电源中具有重要作用,能够提高开关电源的工作效率,减少功耗。

4. 传感器:MOS开关电路在传感器中用于信号开关、放大和处理,能够实现传感器信号的精确检测和响应。

四、相关技术指标在三极管MOS开关电路中,常见的技术指标包括导通电阻、截止电压、阈值电压、最大电源电压等。

这些指标对于电路的性能和可靠性有重要影响。

在设计和选择电路时,需要根据具体应用需求合理选择和调整相关技术指标。

三极管的工作原理

三极管的工作原理

三极管的工作原理引言概述:三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于电子电路中。

它是一种半导体器件,具有放大、开关和稳压等功能。

三极管的工作原理是通过控制输入信号的电流来控制输出信号的电流,实现信号的放大和控制。

本文将详细介绍三极管的工作原理。

一、三极管的基本结构1.1 发射极:发射极是三极管的输入端,用来输入控制信号。

1.2 基极:基极是三极管的控制端,通过控制基极电流来控制输出电流。

1.3 集电极:集电极是三极管的输出端,输出经过放大或控制后的电流。

二、三极管的工作原理2.1 放大作用:当基极电流变化时,会引起集电极电流的变化,实现信号的放大。

2.2 开关作用:通过控制基极电流的大小,可以使三极管处于导通或截止状态,实现开关功能。

2.3 稳压作用:三极管在一定电压范围内可以稳定输出电压,实现稳压功能。

三、三极管的工作状态3.1 放大区:当基极电流较小时,三极管处于放大区,信号可以被放大。

3.2 饱和区:当基极电流增大到一定程度时,三极管会进入饱和区,此时集电极电流达到最大值。

3.3 截止区:当基极电流为零时,三极管处于截止区,集电极电流为零。

四、三极管的工作特性4.1 饱和电流:三极管进入饱和区时的最大集电极电流。

4.2 截止电流:三极管处于截止区时的最小集电极电流。

4.3 放大倍数:三极管放大输入信号的倍数。

五、三极管的应用领域5.1 放大器:三极管广泛应用于各种放大电路中,如音频放大器、射频放大器等。

5.2 开关电路:三极管可以实现开关功能,用于控制电路的通断。

5.3 稳压器:三极管可以用作稳压器,提供稳定的电压输出。

总结:通过以上介绍,我们可以看到三极管作为一种重要的半导体器件,具有多种功能和应用。

了解三极管的工作原理有助于我们更好地理解电子电路的工作原理,提高电路设计和维修的能力。

希望本文对读者有所帮助。

介绍10种三极管开关驱动电路图 NPN和PNP三极管原理及电路设计

介绍10种三极管开关驱动电路图 NPN和PNP三极管原理及电路设计

介绍10种三极管开关驱动电路图NPN和PNP三极管原理及电路设计一、基本概念与原理三极管最主要的功能是(电流)放大((模拟)电路)和开关作用((数字电路)),常用的三极管有:S9014、S8550等型号。

三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。

其他的两个电极成为集电极(用字母c表示)和发射极(用字母e表示)。

由于不同的组合方式,形成了一种是NPN型的三极管,另一种是PNP型的三极管。

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基极电流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。

二、三极管放大(电路设计)与应用在电路设计当中,应用最多的当属三极管,它常常把微弱小信号经过放大来驱动蜂鸣器、(LED)、继电器等需要较大电流的器件。

三、三极管(开关电路)设计与应用(晶体管)作为开关使用时,要用PNP型来控制接Vcc的引线(作为下管),用NPN型的晶体管来控制接地的引线(作为上管);(P/N-MOS管也是同样道理)下面详细介绍10种三极管开关(驱动电路)图(1)NPN/PNP三极管反相器电路:Vin无输入电位,Q1截止;Vin高电平时Q1导通,Q2基极得高电位,Q2截止。

(2)两只NPN三极管反相器电路:Vin无输入电位Q1截止,Q2导通;Vin接入高电平Q1导通,促使Q2基极电位下级,Q2截止。

(3)PNP三极管开关电路:当输入端悬空时Q1截止。

VIN输入端接入低电平时,Q1导通,继电器吸合。

(4)PNP三极管开关电路:当Vin无输入电位时Q1截止;Vin 接入高电平Q1导通,继电器吸合。

PNP三极管工作原理

PNP三极管工作原理

PNP三极管工作原理概述:PNP三极管是一种常用的电子器件,用于放大和开关电路中。

它由三个掺杂不同材料的半导体层构成,分别是P型基底、N型发射极和P型集电极。

本文将详细介绍PNP三极管的工作原理和其在电路中的应用。

一、PNP三极管的结构:PNP三极管由三个掺杂不同材料的半导体层构成。

P型基底位于中间,两侧分别是N型发射极和P型集电极。

发射极和集电极之间的区域被称为基区。

PNP三极管的结构决定了它的工作原理和性能。

二、PNP三极管的工作原理:1. 静态工作原理:当PNP三极管处于静态工作状态时,发射极和集电极之间没有外加电压,此时处于截止区。

在截止区,发射结和集电结都是反向偏置的,没有电流流过。

基区中的P型材料是负偏置的,将发射结和集电结隔开。

2. 动态工作原理:当在PNP三极管的基极和发射极之间施加一个正向电压时,发射结就会被击穿,电流开始流动。

这个电流被称为基电流(IB)。

基电流的大小决定了三极管的放大倍数。

3. 放大作用:基电流的流入导致发射极电流(IE)增加,进而导致集电极电流(IC)增加。

PNP三极管的放大作用是通过控制基电流来控制集电极电流。

当基电流增加时,集电极电流也随之增加。

这种放大作用使得PNP三极管在放大电路中有广泛的应用。

4. 开关作用:PNP三极管也可以用作开关,用来控制电路的通断。

当基极电流为零时,三极管处于截止状态,电路断开。

当基极电流增加时,三极管进入饱和状态,电路闭合。

这种开关作用使得PNP三极管在数字电路和逻辑电路中得到广泛应用。

三、PNP三极管的应用:1. 放大器电路:PNP三极管常用于放大电路中,如音频放大器、射频放大器等。

通过控制基电流,可以实现信号的放大。

2. 开关电路:PNP三极管的开关特性使得它在数字电路和逻辑电路中得到广泛应用。

它可以用来控制电路的通断,实现逻辑门电路的功能。

3. 恒流源:PNP三极管可以作为恒流源使用。

通过适当的电路连接,可以将其用作稳定的电流源,用于驱动其他电路。

pnp和npn三级管开关工作原理

pnp和npn三级管开关工作原理

pnp和npn三级管开关工作原理PNP和NPN三极管是广泛应用于电子领域中的一种重要元件,尤其是在开关电路中得到了广泛的应用。

它们的工作原理以及在开关电路中的应用是理解电子学基础知识的必要前提。

1. PN结PN结是半导体中一种重要的电子器件,它将p型半导体和n型半导体通过化学方式结合在一起,形成一个叫做PN结的区域。

PN结具有非常重要的特性,即在PN结两侧的电子浓度不同,形成电场,使电荷在PN结内偏移,从而形成电势垒。

当PN结两侧施加相反的电压时,电势垒会阻挡电子的漂移,电流将受到阻止。

而当PN结两侧施加相同方向的电压时,电荷可以自由流动,形成电流。

2. PNP三极管PNP三极管是一种由两个不同掺杂的p型区和一个n型区组成的半导体器件。

在没有施加电压时,P型材料中的空穴会向N型材料中的电子扩散,形成一个电势垒,从而导致电流流动的阻碍。

当向P型基极施加一个相对于得到的发射极负电压使PNP三极管工作时,电路中的电流流动就可以开始了。

此时,基极中的电子与P型区中的空位结合并形成剩余的空穴,从而使得PNP金属基极中的电流流动。

这些电子进入了N型材料中,流向集电极,从而完成整个电路的流通。

4. 三极管开关的工作原理在电路中,三极管可以用作开关,通过控制基极输入的电压,以使得集电极和发射极中的电流流动开始或者停止。

当下面的电路中给基极施加正电压时,PNP三极管可以被打开,而NPN三极管则必须使用负电压才能够打开。

在一个PNP三极管中,当基极输入一个正电压时,其作用是“打开”三极管。

此时,基极流入的电子向下通过p型基极,然后流入左边的N型基极。

当电子穿过N型基极时,它们抵达集电极上的p型材料。

在集电极部分,它们会与那些集电极通道中的空穴结合在一起,电流流入到由集电极和正电源组成的电路中。

在三极管被打开时,发射极上的电流将始终保持在零电位上,因此电路也就被断开了。

总之,PNP和NPN三极管在电子学中的应用广泛,可以用作放大器或开关等。

PNP三极管工作原理

PNP三极管工作原理

PNP三极管工作原理一、引言PNP三极管是一种重要的电子元件,广泛应用于电子电路中。

了解PNP三极管的工作原理对于理解和设计电路至关重要。

本文将详细介绍PNP三极管的结构、工作原理以及其在电路中的应用。

二、PNP三极管的结构PNP三极管由三个不同掺杂的半导体材料层构成,分别是两个P型半导体材料夹着一个N型半导体材料。

这三个层形成了两个PN结,其中夹在中间的N型半导体层称为基区,两边的P型半导体层称为发射区和集电区。

三、PNP三极管的工作原理当PNP三极管处于正向偏置时,即集电极连接到正电压,发射极连接到负电压,基极连接到较高的正电压,PN结呈现正向偏置。

此时,电子从发射区注入基区,同时空穴从基区注入发射区。

由于基区非常薄,电子和空穴很快扩散到集电区和发射区。

因此,PNP三极管处于导通状态。

当PNP三极管处于反向偏置时,即集电极连接到负电压,发射极连接到正电压,基极连接到较低的正电压,PN结呈现反向偏置。

此时,基区的电子和空穴被PN结的电场分离,形成一个很宽的耗尽区域,从而阻止了电流的流动。

因此,PNP三极管处于截止状态。

四、PNP三极管的特性曲线PNP三极管的特性曲线是描述其工作状态的重要工具。

其中最常见的是集电极电流与基极电压之间的关系曲线(即Ic-Vbe曲线)和集电极电流与集电极电压之间的关系曲线(即Ic-Vce曲线)。

在Ic-Vbe曲线中,当基极电压较低时,集电极电流非常小。

随着基极电压的增加,集电极电流迅速增加,直到达到饱和电流。

此后,继续增加基极电压不会再显著增加集电极电流。

在Ic-Vce曲线中,当集电极电压较低时,集电极电流非常小。

随着集电极电压的增加,集电极电流逐渐增加。

当集电极电压达到某个临界值时,集电极电流开始饱和,不再随电压增加而增加。

五、PNP三极管的应用PNP三极管在电子电路中有广泛的应用。

其中最常见的应用是作为放大器和开关。

作为放大器,PNP三极管可以将微弱的输入信号放大为较大的输出信号。

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三极管的工作原理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:它可以通过小电流去控制大电流。

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。

如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边是空的。

管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。

这就是三极管中的截止区。

饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。

如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。

在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。

没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。

而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。

当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。

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,和二极体的符号一致。

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接面的空乏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形下,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)。

InB? E在射极与与电洞复合,即InB? E=IErec。

pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a)中看出。

图2 (a)一pnp三极管偏压在正向活性区;(b)没外加偏压,和偏压在正向活性区两种情形下,电洞和电子的电位能的分布图比较。

图3 (a) pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类;(b)电洞电位能分布及注入的情形;(c)电子的电位能分布及注入的情形。

一般三极管设计时,射极的掺杂浓度较基极的高许多,如此由射极注入基极的射极主要载体电洞(也就是基极的少数载体)IpE? B电流会比由基极注入射极的载体电子电流InB? E大很多,三极管的效益比较高。

图3(b)和(c)个别画出电洞和电子的电位能分布及载体注入的情形。

同时如果基极中性区的宽度WB愈窄,电洞通过基极的时间愈短,被多数载体电子复合的机率愈低,到达集电极的有效电洞流IpE? C愈大,基极必须提供的复合电子流也降低,三极管的效益也就愈高。

集电极的掺杂通常最低,如此可增大CB极的崩溃电压,并减小BC间反向偏压的pn接面的反向饱和电流,这里我们忽略这个反向饱和电流。

由图4(a),我们可以把各种电流的关系写下来:射极电流基极电流集电极电流三极管的工作原理(2)三极管截止与饱合状态截止状态三极管作为开关使用时,仍是处于下列两种状态下工作。

1.截止(cut off)状态:如图5所示,当三极管之基极不加偏压或加上反向偏压使BE极截止时(BE极之特性和二极管相同,须加上大于0.7V之正向偏压时才态导通),基极电流IB=0,因为IC=βIB,所以IC=IE=0,此时CE极之间相当于断路,负载无电流。

a)基极(B)不加偏压使基极电流IB等于零(b)基极(B)加上反向偏压使基极电流IB等于零(c)此时集极(C)与射极(E)之间形同段路,负载无电流通过图5 三极管截止状态饱合状态饱合(saturation)状态:如图6所示,当三极管之基极加入驶大的电流时,因为IC≒IE=β×IB,射极和集极的电流亦非常大,此时,集极与射极之间的电压降非常低(VCE为0.4V以下),其意义相当于集极与射极之间完全导通,此一状态称为三极管饱合。

图6 (a)基极加上足够的顺向(b)此时C-E极之间视同偏压使IB足够大导通状态晶体管的电路符号和各三个电极的名称如下图7 PNP型三极管图8 NPN型三极管三极管的特性曲线1、输入特性图2 (b)是三极管的输入特性曲线,它表示Ib随Ube的变化关系,其特点是:1)当Uce在0-2伏范围内,曲线位置和形状与Uce有关,但当Uce高于2伏后,曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线(Ⅰ和Ⅱ)表示即可。

2)当Ube<UbeR时,Ib≈O称(0~UbeR)的区段为“死区”当Ube>UbeR时,Ib随Ube 增加而增加,放大时,三极管工作在较直线的区段。

3)三极管输入电阻,定义为:rbe=(△Ube/△Ib)Q点,其估算公式为:rbe=rb+(β+1)(26毫伏/Ie毫伏)rb为三极管的基区电阻,对低频小功率管,rb约为300欧。

2、输出特性输出特性表示Ic随Uce的变化关系(以Ib为参数)从图9(C)所示的输出特性可见,它分为三个区域:截止区、放大区和饱和区。

截止区当Ube<0时,则Ib≈0,发射区没有电子注入基区,但由于分子的热运动,集电集仍有小量电流通过,即Ic=Iceo称为穿透电流,常温时Iceo约为几微安,锗管约为几十微安至几百微安,它与集电极反向电流Icbo的关系是:Icbo=(1+β)Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安,锗管的Icbo约为10微安,对于锗管,温度每升高12℃,Icbo 数值增加一倍,而对于硅管温度每升高8℃,Icbo数值增大一倍,虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈,但由于锗管的Icbo值本身比硅管大,所以锗管仍然受温度影响较严重的管,放大区,当晶体三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时,Ic随Ib近似作线性变化,放大区是三极管工作在放大状态的区域。

饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时,Ic基本上不随Ib而变化,失去了放大功能。

根据三极管发射结和集电结偏置情况,可能判别其工作状态。

图9三极管的主要参数1、直流参数(1)集电极一基极反向饱和电流Icbo,发射极开路(Ie=0)时,基极和集电极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流,它只与温度有关,在一定温度下是个常数,所以称为集电极一基极的反向饱和电流。

良好的三极管,Icbo很小,小功率锗管的Icbo约为1~10微安,大功率锗管的Icbo可达数毫安培,而硅管的Icbo则非常小,是毫微安级。

(2)集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流)基极开路(Ib=0)时,集电极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流。

Iceo大约是Icbo的β倍即Iceo=(1+β)Icbo o Icbo 和Iceo受温度影响极大,它们是衡量管子热稳定性的重要参数,其值越小,性能越稳定,小功率锗管的Iceo比硅管大。

(3)发射极---基极反向电流Iebo集电极开路时,在发射极与基极之间加上规定的反向电压时发射极的电流,它实际上是发射结的反向饱和电流。

(4)直流电流放大系数β1(或hEF)这是指共发射接法,没有交流信号输入时,集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值,即:β1=Ic/Ib2、交流参数(1)交流电流放大系数β(或hfe)这是指共发射极接法,集电极输出电流的变化量△Ic与基极输入电流的变化量△Ib之比,即:β= △Ic/△Ib一般电晶体的β大约在10-200之间,如果β太小,电流放大作用差,如果β太大,电流放大作用虽然大,但性能往往不稳定。

(2)共基极交流放大系数α(或hfb)这是指共基接法时,集电极输出电流的变化是△Ic与发射极电流的变化量△Ie之比,即:α=△Ic/△Ie因为△Ic<△Ie,故α<1。

高频三极管的α>0.90就可以使用α与β之间的关系:α= β/(1+β)β= α/(1-α)≈1/(1-α)(3)截止频率fβ、fα当β下降到低频时0.707倍的频率,就什发射极的截止频率fβ;当α下降到低频时的0.707倍的频率,就什基极的截止频率fαo fβ、fα是表明管子频率特性的重要参数,它们之间的关系为:fβ≈(1-α)fα(4)特征频率fT因为频率f上升时,β就下降,当β下降到1时,对应的fT是全面地反映电晶体的高频放大性能的重要参数。

3、极限参数(1)集电极最大允许电流ICM当集电极电流Ic增加到某一数值,引起β值下降到额定值的2/3或1/2,这时的Ic值称为ICM。

所以当Ic超过ICM时,虽然不致使管子损坏,但β值显著下降,影响放大品质。

(2)集电极----基极击穿电压BVCBO当发射极开路时,集电结的反向击穿电压称为BVEBO。

(3)发射极-----基极反向击穿电压BVEBO当集电极开路时,发射结的反向击穿电压称为BVEBO。

(4)集电极-----发射极击穿电压BVCEO当基极开路时,加在集电极和发射极之间的最大允许电压,使用时如果Vce>BVceo,管子就会被击穿。

(5)集电极最大允许耗散功率PCM集电流过Ic,温度要升高,管子因受热而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM。

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