三极管最简单易懂原理总结
三极管的工作原理
三极管的工作原理引言概述:三极管是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
它的工作原理是基于PN结的导电性能和控制电流的特性。
本文将详细介绍三极管的工作原理,匡助读者更好地理解这一电子元件的运作机制。
一、PN结的形成1.1 PN结的概念:PN结是由P型半导体和N型半导体直接接触形成的结构。
1.2 PN结的电性:PN结的两侧形成电场,使得P区和N区的电子和空穴在结附近被吸引,形成电势垒。
1.3 PN结的导电性:当PN结处于正向偏置时,电子从N区向P区挪移,空穴从P区向N区挪移,导致PN结导通。
二、三极管的结构2.1 三极管的构造:三极管由三个掺杂不同的半导体层组成,分别是发射极、基极和集电极。
2.2 三极管的符号表示:三极管的符号表示为一个箭头指向基极,箭头指向基极的一侧是发射极,另一侧是集电极。
2.3 三极管的工作方式:三极管通过控制基极电流来控制集电极和发射极之间的电流。
三、三极管的工作原理3.1 放大作用:当基极电流增加时,集电极和发射极之间的电流也增加,实现信号的放大。
3.2 开关作用:三极管可以被用作开关,当基极电流为零时,三极管处于截止状态,不导通;当基极电流增加时,三极管处于饱和状态,导通。
3.3 稳压作用:三极管可以用作稳压器,通过控制基极电流来实现对电路中电压的稳定。
四、三极管的应用领域4.1 放大器:三极管广泛应用于放大电路中,如音频放大器、射频放大器等。
4.2 开关:三极管可用作开关,控制电路的通断,如数字电路、计算机内部电路等。
4.3 稳压器:三极管可以用作稳压器,保护电路中的其他元件不受过高电压的影响。
五、三极管的发展趋势5.1 集成化:随着技术的不断进步,三极管正向着微型化、集成化的方向发展,以适应电子设备的小型化趋势。
5.2 高频化:三极管的工作频率不断提高,适合于更高频率的应用领域,如通信领域。
5.3 多功能化:未来的三极管可能会具有更多的功能,不仅可以实现放大、开关、稳压等功能,还可能具有更多的应用场景。
三极管原理全总结
三极管原理全总结三极管是一种深具影响力的半导体电子器件,广泛应用于电子电路中的放大、开关和稳压等功能。
下面是对三极管原理的全面总结:一、三极管的基本结构三极管由三个掺杂不同材料的半导体层片组成,分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区分别是n型和p型半导体,基区是p型半导体。
发射区和集电区之间通过基区相互连接。
二、三极管的工作原理1.放大作用:当输入信号施加在三极管的基极上时,如果正相输入,即基极向正偏压施加,会使得基区内的少数载流子浓度增加,这样会缩小基区的电阻,使得大量的电子从发射极注入到基区中,即电流通过三极管的基极。
2.输出作用:当三极管的发射极和集电极之间施加正向电压时,集电极上会有较大的电压和电流输出,且集电电流与发射电流间存在放大比例。
三、三极管的工作模式1.放大模式:当发射极到基极的电压为正时,三极管处于放大工作模式。
此时,基极电压和基极电流间的关系为非线性关系,输出电流的变化可配合输入信号进行放大。
2.饱和模式:当发射极到基极的电压为负且发射电流很小时,三极管处于饱和工作模式。
此时,输出电流取决于输入电流,而与输出电压无关。
3.截止模式:当发射极到基极的电压为负且发射电流为零时,三极管处于截止工作模式。
此时,输出电流和输出电压均为零。
四、三极管动态特性1.转输特性:描述了三极管的输入电流和输出电流之间的关系,即输出电流与输入电流之间的比例。
2.频率特性:三极管的频率响应以及对不同频率信号的放大程度。
三极管的频率特性随着频率的增大而降低,一般需要根据需要选择合适的三极管型号。
3.非线性失真:三极管在放大信号时,存在一定程度上的非线性失真。
当输入信号的幅度过大时,输出信号的波形可能会失真。
4.温度特性:三极管的性能受温度的影响较大。
一般情况下,温度越高,三极管的放大能力越差。
五、三极管的应用1.放大器:三极管的放大功能使其广泛应用于各种放大器电路中,如音频放大器、功率放大器等。
2.开关:通过控制输入信号的使能,利用三极管的饱和和截止特性,实现信号转换和开关操作。
通俗易懂的三极管工作原理
通俗易懂的三极管工作原理1、晶体三极管简介。
晶体三极管是p型和n型半导体的有机结合,两个pn结之间的相互影响,使pn结的功能发生了质的飞跃,具有电流放大作用。
晶体三极管按结构粗分有npn 型和pnp型两种类型。
如图2-17所示。
(用Q、VT、PQ表示)三极管之所以具有电流放大作用,首先,制造工艺上的两个特点:(1)基区的宽度做的非常薄;(2)发射区掺杂浓度高,即发射区与集电区相比具有杂质浓度高出数百倍。
2、晶体三极管的工作原理。
其次,三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V);(b)在C极和E极之间施加反向电压(此电压应比eb间电压较高);(c)若要取得输出必须施加负载。
图2-17 三极管的构造示意图最后,当三极管满足必要的工作条件后,其工作原理如下:(1) 基极有电流流动时。
由于B极和E极之间有正向电压,所以电子从发射极向基极移动,又因为C极和E极间施加了反向电压,因此,从发射极向基极移动的电子,在高电压的作用下,通过基极进入集电极。
于是,在基极所加的正电压的作用下,发射极的大量电子被输送到集电极,产生很大的集电极电流。
(2)基极无电流流动时。
在B极和E极之间不能施加电压的状态时,由于C极和E极间施加了反向电压,所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区,阻碍了从发射极向集电极的电子流动,因而就没有集电极电流产生。
综上所述,在晶体三极管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流,这就是三极管的电流放大作用。
此外,三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止,这就是三极管的开关作图2-18 晶体三极管特性曲线用(开关特性)。
参见晶体三极管特性曲线2-18图所示:3、晶体三极管共发射极放大原理如下图所示:A、vt是一个npn型三极管,起放大作用。
B、ecc 集电极回路电源(集电结反偏)为输出信号提供能量。
C、rc 是集电极直流负载电阻,可以把电流的变化量转化成电压的变化量反映在输出端。
三极管 自然
三极管自然
"三极管"通常指的是晶体管(transistor),是一种半导体器件,常见的有两种类型:NPN(负-正-负)和PNP(正-负-正)。
晶体管有三个区域,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
一、三极管的基本工作原理
1、NPN型晶体管:
发射极(Emitter)是N型材料,基极(Base)是P型材料,集电极(Collector)是N型材料。
当在基极加上正电压时,使得N型材料中的电子(负载流子)被注入到P型基区,形成电子空穴对。
由于基区很薄,电子空穴对穿过基区到达集电极,形成电流。
控制基极电压可以控制电流从发射极到集电极的流动,实现对电流的放大。
2、PNP型晶体管:
发射极(Emitter)是P型材料,基极(Base)是N型材料,集电极(Collector)是P型材料。
工作原理与NPN型相似,但电子空穴对是由发射极注入到基区,然后穿过基区到达集电极。
二、三极管的应用
1、放大器:
三极管可以用作电流放大器或电压放大器,通过控制基极电流,可以放大输入信号。
2、开关:
三极管可以用作开关,通过控制基极电流的变化来控制集电极和发射极之间的电流。
3、振荡器:
在特定电路配置下,三极管可以用来产生振荡信号,被广泛用于射频振荡器等应用。
4、数字逻辑电路:
在数字电路中,三极管可以用来实现逻辑门和存储单元。
结束语:
总的来说,三极管是现代电子设备中不可或缺的元件,其在电子领域中的应用广泛,对于电子技术的发展起到了重要的推动作用。
三极管的工作原理详解,图文案例,立马教你搞懂
三极管的工作原理详解,图文案例,立马教你搞懂大家好,我是李工,希望大家多多支持我。
今天给大家讲一下三极管。
什么是三极管?三极管全称是“晶体三极管”,也被称作“晶体管”,是一种具有放大功能的半导体器件。
通常指本征半导体三极管,即BJT管。
典型的三极管由三层半导体材料,有助于连接到外部电路并承载电流的端子组成。
施加到晶体管的任何一对端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。
三极管实物图三极管有哪三极?•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)三极管的分类三极管的应用十分广泛,种类繁多,分类方式也多种多样。
根据结构•NPN型三极管•PNP型三极管根据功率•小功率三极管•中功率三极管•大功率三极管根据工作频率•低频三极管•高频三极管根据封装形式•金属封装型•塑料封装型根据PN结材料锗三极管硅三极管除此之外,还有一些专用或特殊三极管三极管的工作原理这里主要讲一下PNP和NPN。
PNPPNP是一种BJT,其中一种n型材料被引入或放置在两种p型材料之间。
在这样的配置中,设备将控制电流的流动。
PNP晶体管由2个串联的晶体二极管组成。
二极管的右侧和左侧分别称为集电极-基极二极管和发射极-基极二极管。
NPNNPN中有一种 p 型材料存在于两种 n 型材料之间。
NPN晶体管基本上用于将弱信号放大为强信号。
在 NPN 晶体管中,电子从发射极区移动到集电极区,从而在晶体管中形成电流。
这种晶体管在电路中被广泛使用。
PNP和NPN 符号图三极管的3种工作状态分别是截止状态、放大状态、饱和状态。
接下来分享我在微信公众号看到的一种通俗易懂的讲法: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。
三极管原理通俗
三极管原理通俗
三极管原理通俗易谨的说法是,它像一个水坝,有两个阀门。
小阀门受大阀门控制。
当小阀门开启一点点水流
就缓缓流下:如果小阀门开大一点,水流就变得汹涌;:如果小阀门关上了,水就不会流动了。
三极管放大电路的基本构成:
1.发射区向基区注入电子:当基极电压大于发射极电压时,基极电源将电子从发射区吸引到基区,当基极电流增大时,基区的电子数量增多,电子从发射区向基区的注入量也增大。
2.电子在基区扩散和复合:进入基区的电子在靠近基极的区域会扩散开来,并有可能与集电极附近的空六复合。
3.集电极收集电子:随若基极电流的增大,进入基区的电子数量增多,但只有很少一部分电子能够到达集电极。
当基极电流增大到一定程度时,集电极的电压增大到足以将扩散到集电区的电子吸引到集电极。
4.输出信号:当集电极收集到电子后,集电极的电位降低,产生输出信号。
输出信号的大小取决于基极电流的大小和比例常数。
5.反馈作用:当三极管放大电路的输出信号对输入信号产生影响时,就称为反馈作用。
反馈作用可以使电路的增益减小或使电路的输出波形失真。
总之。
三极管是一种电流控制元件,可以通过控制其电流大小来实现对电路的控制和调节作用。
制表:审核:批准:。
三极管原理全总结
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1、三极管的正偏与反偏:给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏,否则就是反偏。即当P区(阳极)电位高于N区电位时就是正偏,反之就是反偏。例如NPN型三极管,位于放大区时,Uc>Ub集电极反偏,Ub>Ue发射极正偏。总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。
截止区:Ub<=Uce且Uce>Ube
放大区:Ube>Uon且UCE>=Ube,即Uc>Ub>Ue。
饱和区:Ube>Uon且Uce<Ube
NPN型三极管导通时(饱和状态)ce间电压约为0.3V,PNP型三极管饱和导通条件Ve>Vb,Vc>Vb,ec间电压也约等于0.3V。NPN型三极管截止时只需发射极反偏即可,PNP型三极管与NPN型三极管截止条件相同。
(3)截止区:发射结反偏,集电结反偏。由于两个PN结都反偏,使三极管的电流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管压降Uce却很大。这时的三极管c、e极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。
3、三极管三种工作区的电压测量
如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态?用电压表测基极与射极间的电压Ube。
共射极电路的电流放大系数为β,共基极电路的电流放大倍数为α。α的值小于1但接近于1,而β的值则远大于1(通常在几十到几百的范围内),所以Ic>>Ib。由于这个缘故,共射极电路不但能得到电压放大,还可得到电流放大,致使共射极电路是目前应用最广泛的一种组态。
4、三极管用于开关电路的原理
三极管原理:我见过最通俗讲解
三极管原理:我见过最通俗讲解三极管原理--我见过最通俗讲法,当初我看完以后基本上疑惑就全解开了。
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组件。
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。
(纠正:流到小阀门的水流太小了,连小阀门都无法打开,进而大阀门也一直关闭,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。
在仿真电路中,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。
你后面的那些关于饱和区、截止区的比喻描述的有点问题,但是你肯定是知道这些原理的,呵呵。
引用你的比喻,我修改一下吧: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。
三极管工作原理简述
三极管工作原理简述三极管,也叫做晶体三极管,是一种半导体器件,是现代电子学中使用最广泛的元件之一。
三极管的工作原理是在两个PN结之间加入一个控制电极,控制电极可以通过控制电压来控制器件的电流。
我们来了解一下PN结。
PN结是由P型半导体和N型半导体组成的结。
P型半导体中含有大量的空穴,而N型半导体中含有大量的电子。
当P型半导体和N型半导体连接时,空穴和电子会相互扩散。
这种扩散会导致PN结形成一个电场,这个电场可以阻挡电子和空穴的进入,因此PN结中只有极少数的电子和空穴。
三极管由三个掺杂不同的半导体区组成:发射极、基极和集电极。
发射极和集电极都是N型半导体,而基极是P型半导体。
发射极和集电极之间形成一个PN结,而发射极和基极之间也形成一个PN 结。
当三极管中的电压和电流满足一定的条件时,PN结中的电子和空穴会被注入到基极中。
这些电子和空穴在基极中会以不同的方式重新组合。
如果基极与发射极之间的电压大于PN结的阈值电压,电子就会从基极流入发射极。
这个过程被称为“注入”。
当电子从基极流入发射极时,会形成一个电流,这个电流被称为“发射极电流”。
发射极电流可以被控制,因为我们可以通过控制基极与发射极之间的电压来控制电子的注入量。
当基极与发射极之间的电压增加时,发射极电流也会增加。
如果我们将基极与集电极之间的电压保持在一个较低的水平,发射极电流就会流入集电极,形成一个“集电极电流”。
由于集电极电流的大小取决于发射极电流的大小,因此我们可以通过控制基极与发射极之间的电压来控制集电极电流的大小。
三极管的工作原理可以被看作是一个控制电流的过程。
通过控制基极与发射极之间的电压来控制发射极电流的大小,从而控制集电极电流的大小。
三极管被广泛应用于放大信号和开关电路中,是电子学中不可或缺的元件之一。
一文彻底读懂三极管的工作原理,最通俗的解释,看完就明白了!
三极管有三个工作状态;截止、放大、饱和;放大状态很有学问也很复杂,多用于集成芯片,比如运放,现在不讨论;其实对信号的放大我们通常用运放处理。
三极管更多的是做一个开关管来使用,且只有截止、饱和两个状态。
截止状态看作是“关”,饱和状态看作是“开”,Ib≥1mA时,完全可以保证三极管工作在饱和状态,对于小功率的三极管此时Ic为几十到几百mA,驱动继电器、蜂鸣器等功率器件绰绰有余。
把三极管箭头理解成一个开关,如图1为NPN型三极管,按下开关S1,约1mA的Ib 流过箭头,箭尾比箭头电压高0.6V~0.7V(钳位电压),三极管工作在饱和状态,c极到e极完全导通,c极电平接近0V(GND);负载RL两端压降接近5V。
Ib与Ic电流都流入e极,根据电流方向,e极为低电平,应接地,c极接负载和电源。
如图2为PNP型三极管,按下开关S2,约1mA的Ib流过箭头,箭尾比箭头电压高0.6V~0.7V(钳位电压),三极管工作在饱和状态,e极到c极完全导通,c极电平接近5V;负载RL两端压降接近5V。
Ib与Ic电流都流出e极,根据电流方向,e极为高电平,应接电源,c极接负载和地。
如图3,对于NPN三极管,更应该在b极加一个下拉电阻(2~10k),一是为了保证b、e极间电容加速放电,加快三极管截止;二是为了保证给三极管b极一个已知逻辑状态,防止控制输入端悬空或高阻态时对三极管工作状态的不确定。
如图4,对于PNP三极管,更应该在b极加一个上拉电阻(2~10k),原理同上。
如图4和图5,对于感性负载,必须在负载两端并一个反向的续流二极管;三极管在关断时,线圈会自感产生很高的反向电动势,而续流二极管提供的续流通路,同时钳位反向电动势。
防止击穿三极管。
续流二极管的选型必须是快恢复二极管或肖特基二极管,两者响应速度快。
如图5,对于某些控制信号为低电平时,可能并不是真正的0V,一般在1V以内,为保证三极管完全截止,不得不在三极管b极加一个反向稳压管或正向二极管,以提高三极管导通的阈值电压(或钳位电压);根据经验,推挽输出的数字信号不用加;OC输出、二极管输出以及延时控制有必要加;通常稳压管正常的工作电流≥1mA。
三极管原理全总结
1、三极管的正偏与反偏:给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏,否则就是反偏。
即当P区(阳极)电位高于N区电位时就是正偏,反之就是反偏。
例如NPN型三极管,位于放大区时,Uc>Ub集电极反偏,Ub>Ue发射极正偏。
总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。
NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。
NPN是用B—E的电流(IB)控制C—E的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的电流(IB)控制E—C的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC<VB<VE。
2、三极管的三种工作状态:放大、饱和、截止(1)放大区:发射结正偏,集电结反偏。
对于NPN管来说,发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue,集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。
放大条件:NPN管:Uc>Ub>Ue;PNP管:Ue>Ub>Uc。
(2)饱和区:发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。
即饱和导通条件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc,PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。
饱合状态的特征是:三极管的电流Ib、Ic 都很大,但管压降Uce 却很小,Uce≈0。
这时三极管的c、e 极相当于短路,可看成是一个开关的闭合。
饱和压降,一般在估算小功率管时,对硅管可取0.3V,对锗管取0.1V。
此时的,iC几乎仅决定于Ib,而与Uce无关,表现出Ib对Ic的控制作用。
(3)截止区:发射结反偏,集电结反偏。
由于两个PN 结都反偏,使三极管的电流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管压降Uce 却很大。
这时的三极管c、e 极相当于开路。
可以看成是一个开关的断开。
3、三极管三种工作区的电压测量如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态?用电压表测基极与射极间的电压Ube。
三极管原理全总结
1.三极管的正偏与反偏: 给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏, 否那么就是反偏。
即当P区〔阳极〕电位高于N区电位时就是正偏, 反之就是反偏。
例如NPN型三极管, 位于放大区时, Uc>Ub集电极反偏, Ub>Ue发射极正偏。
总之, 当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时, 那么为正偏, 反之为反偏。
NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。
NPN是用B—E的电流〔IB〕控制C—E的电流〔IC〕, E极电位最低, 且正常放大时通常C极电位最高, 即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的电流〔IB〕控制E—C的电流〔IC〕, E极电位最高, 且正常放大时通常C极电位最低, 即VC<VB<VE。
2.三极管的三种工作状态: 放大、饱和、截止〔1〕放大区: 发射结正偏, 集电结反偏。
对于NPN管来说, 发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue, 集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。
放大条件: NPN管: Uc>Ub>Ue;PNP管: Ue>Ub>Uc。
〔2〕饱和区:发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。
即饱和导通条件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc, PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。
饱合状态的特征是:三极管的电流Ib、Ic 都很大, 但管压降Uce 却很小, Uce≈0。
这时三极管的c、e 极相当于短路, 可看成是一个开关的闭合。
饱和压降, 一般在估算小功率管时, 对硅管可取0.3V, 对锗管取0.1V。
此时的, iC几乎仅决定于Ib, 而与Uce无关, 表现出Ib对Ic的控制作用。
〔3〕截止区:发射结反偏, 集电结反偏。
由于两个PN 结都反偏, 使三极管的电流很小, Ib≈0, Ic≈0, 而管压降Uce 却很大。
这时的三极管c、e 极相当于开路。
可以看成是一个开关的断开。
关于三极管工作的原理总结(汇总11篇)
1、电流放大三极管的作用之一就是电流放大,这也是其最基本的作用。
以共发射极接法为例,一旦由基极输入一个微小的电流,在集电极输出的电流大小便是输入电流的β倍,β被叫做三极管的电流放大系数。
将输入的微弱信号扩大β倍后输出,这便是三极管的电流放大作用。
2、用作开关三极管的作用之二就是用作开关。
三极管在饱和导通时,其CE极间电压很小,低于PN 结导通电压,CE极间相当于短路,“开关”呈现开的状态;三极管在截止状态时,其CE 极间电流很小,相当于断路,“开关”呈现关的状态。
因此可完成开关的功能,且其开关速度极快,控制灵敏,且不产生电火花。
3、扩流三极管的作用之三就是扩流作用,在某些情况下,可扩大电流限值或电容容量等。
比如:将小功率可控硅与大功率三级管相结合,可以得到大功率可控硅,扩大了最大输出电流值;在长延时电路中,三极管可完成扩大电容容量的作用。
4、代换三极管的作用之四就是代换作用,在一定情况下与某些电子元器件相结合可代换其它器件,完成相应功能。
比如:两只三极管串联可代换调光台灯中的双向触发二极管;在某些电路中,三极管可以代换8V的稳压管,代换30V的稳压管等等。
关于三极管工作的原理总结第2篇三极管由两个PN结构成,e–b间的PN结叫发射结,c–b间的PN结叫集电结,b是两个PN结的公共电极。
三极管导电方向由发射结的方向来决定。
三极管有从发射极流入和从发射极流出两种导电形式。
为了区别这两种形式,规定箭头从e极指向b极的三极管表示PNP型。
三极管图形符号如图所示,它有三个引脚电极,用三根短线表示,分别叫发射极e、基极b、集电极c。
发射结上并联有一个电阻。
这表示生产三极管时,也同时制造了一个电阻器,故称为带阻三极管。
上图d所示的图形符号,表示在生产三极管时,也同时制造了一个反方向的二极管,常称为带阻尼三极管。
三极管的输入特性,具体描述了三极管输入电流Ib随输入电压Ube变化的关系。
既可通过测量认识,也可通过分析特性曲线了解。
三极管原理全总结
1、三极管的正偏与反偏:给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏,否则就是反偏。
即当P区(阳极)电位高于N区电位时就是正偏,反之就是反偏。
例如NPN型三极管,位于放大区时,Uc>Ub集电极反偏,Ub>Ue发射极正偏。
总之,当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时,则为正偏,反之为反偏。
NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。
NPN是用B—E的电流(IB)控制C—E的电流(IC),E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即VC>VB>VE。
PNP是用E—B的电流(IB)控制E—C的电流(IC),E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即VC<VB<VE。
2、三极管的三种工作状态:放大、饱和、截止(1)放大区:发射结正偏,集电结反偏。
对于NPN管来说,发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue,集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。
放大条件:NPN管:Uc>Ub>Ue;PNP管:Ue>Ub>Uc。
(2)饱和区:发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。
即饱和导通条件:NPN管:Ub>Ue,Ub>Uc,PNP型管:Ue>Ub,Uc>Ub。
饱合状态的特征是:三极管的电流Ib、Ic 都很大,但管压降Uce 却很小,Uce≈0。
这时三极管的c、e 极相当于短路,可看成是一个开关的闭合。
饱和压降,一般在估算小功率管时,对硅管可取,对锗管取。
此时的,iC几乎仅决定于Ib,而与Uce无关,表现出Ib对Ic的控制作用。
(3)截止区:发射结反偏,集电结反偏。
由于两个PN 结都反偏,使三极管的电流很小,Ib≈0,Ic≈0,而管压降Uce 却很大。
这时的三极管c、e 极相当于开路。
可以看成是一个开关的断开。
3、三极管三种工作区的电压测量如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态?用电压表测基极与射极间的电压Ube。
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。
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是一种半导体器件,由三个区域组成,分别是发射区、基区和集电区。
它具有放大作用,可以将输入的弱信号,放大成较大的输出信号。
以下是关于三极管的工作原理与应用的详细介绍。
一、三极管的工作原理:1.PN结结构:三极管是由两个PN结组成的,其中中间的P型或N型区域称为基区,两侧的P型或N型区域称为发射区和集电区。
发射区和基区之间的结为发射结,集电区和基区之间的结为集电结。
2.偏置:三极管需要通过外部电源进行偏置,使正向偏置电流流过发射结,反向偏置电流流过集电结。
这样就形成了发射结正向偏置,集电结反向偏置的工作状态。
3.输入信号:当在基区施加输入信号时,会改变发射结的偏置电压,导致发射电流的变化。
这个变化的发射电流就代表了输入信号的变化。
4.放大作用:输入信号的微小变化会引起发射电流的变化;而发射电流的变化的倍数会通过集电电流的变化来体现。
这就实现了信号的放大效果。
二、三极管的应用:1.异常放大器:三极管可以将输入信号放大,广泛应用于音频、射频等信号的处理。
例如,在音响系统中,三极管可以将弱音频信号放大为大音量的声音。
2.开关控制:三极管在开关电路中具有重要作用。
当基极电流为零时,三极管截止,开关处于关闭状态;当基极电流为正时,三极管导通,开关处于打开状态。
这种开关控制使得三极管在电子设备中被广泛应用。
3.震荡器:三极管可以与其他元件组成震荡电路,用于产生连续振荡的信号。
例如,在收音机中,三极管可以与电感、电容等元件组成谐振电路,产生无线电信号。
4.反向保护:三极管可以用作反向保护电路,用于保护后级电路遭受高电压冲击。
当电压超过设定值时,三极管会导通,将多余电压引流到地,起到保护作用。
5.温度传感器:利用三极管的基区-发射区电流与温度之间的关系,可以设计出温度传感器。
当温度变化时,基区与发射区之间的电流也会发生变化,从而通过测量电流的变化来确定温度的变化。
三、三极管的特性:1.放大系数:三极管的放大系数是指集电电流变化与基极电流变化之间的比率。
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电子元器件,也被称为晶体管,是现代电子技术中广泛应用的一种重要器件。
它是由半导体材料制成的,通常由一个n-型材料和两个p-型材料组成,形成了一个n-p-n结构。
三极管的基本结构由一个基极(B,用于控制电流流动)、一个发射极(E,用于输入电流)和一个集电极(C,用于输出电流)组成。
其工作原理可分为以下几个方面进行详解:1.PN结反偏扩散:当三极管的发射结(BE结)处于反偏状态时,即使输入电压很小,也会有导电电子和空穴被扩散进入发射结。
这会导致发射结区域的电荷强度减小,使其变得非常薄。
基极结(BC结)也被反偏,因此极少有电子和空穴从基极端扩散进入。
2.动态增益:由于发射结非常薄,即使很小的输入电流(基电流)也能穿过发射结流入发射区。
这些电流在发射结区域中的散射使得电流进一步扩大,从而形成了由基电流控制的大电流放大器。
3.输出由输入控制:三极管的工作特点是,当输入信号施加在基极上时,这将导致在发射结和基结之间发生器件动作,如三极管的增益。
因此,输入电流的小变化就会导致输出电流的相应变化。
4.级联放大:三极管的输出可以直接连接到下一个三极管的输入,以实现级联放大,从而进一步增大信号的幅度。
这是因为三极管具有很高的放大倍数,通常在100以上。
5.工作模式:三极管的工作可以分为三种模式:放大模式、截止模式和饱和模式。
放大模式是三极管最常见的工作模式,此时三极管的输入电压足够大以驱动输出电流。
截止模式是指输入电压不足以驱动输出电流,此时三极管处于关闭状态。
饱和模式是指输入电压非常高,以至于电流饱和,此时三极管处于完全开启状态。
6.用途广泛:三极管作为一种重要的电子元件,在电子电路中应用广泛。
它可以用作放大器、开关、振荡器等。
例如,在放大器电路中,通过适当地设置电路参数,可以使输入信号的微小变化引起输出电流的大幅度变化,从而实现信号放大功能。
在开关电路中,三极管可以通过控制输入电流的开关行为,打开或关闭电路。
三极管工作原理分析-精辟、透彻-看后你就懂
三极管工作原理分析,精辟、透彻,看后你就懂随着科学技的发展,电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。
晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件,其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。
三极管原理的关键是要说明以下三点:1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic,这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。
2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关;即:Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。
虽然基区较薄,但只要Ib为零,则Ic即为零。
3、饱和状态下,Vc电位很弱的情况下,仍然会有反向大电流Ic 的产生。
很多教科书对于这部分内容,在讲解方法上处理得并不适当。
特别是针对初、中级学者的普及性教科书,大多采用了回避的方法,只给出结论却不讲原因。
即使专业性很强的教科书,采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。
这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当,使讲解内容前后矛盾,甚至造成讲还不如不讲的效果,使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。
笔者根据多年的总结思考与教学实践,对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法,并通过具体的教学实践收到了一定效果。
虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺,但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来,以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。
一、传统讲法及问题:传统讲法一般分三步,以NPN型为例(以下所有讨论皆以NPN型硅管为例),如示意图A。
1.发射区向基区注入电子;2.电子在基区的扩散与复合;3.集电区收集由基区扩散过来的电子。
”(注1)问题1:这种讲解方法在第3步中,讲解集电极电流Ic的形成原因时,不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通,从而产生了Ic,而是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用,同时又强调基区的薄。
这种强调很容易使人产生误解。
以为只要Vc足够大基区足够薄,集电结就可以反向导通,PN结的单向导电性就会失效。
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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。
另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。
而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。
这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。
三、开关作用
下面说说三极管的饱和情况。
像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。
当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。
一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。
进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。
这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。
如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。
四、工作状态
如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。
如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。
由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。
如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。
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。