三极管原理--我见过最通俗讲法

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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

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。

三极管原理通俗

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:。

三极管的工作原理讲解

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半导体器件,由三个掺杂不同类型的半导体材料构成。

它的工作原理基于PN结的正向和反向偏置。

1. PN结的正向偏置:当三极管的基极(P型)与发射极(N型)之间加上正向电压时,基极与发射极之间形成正向偏置。

此时,基极与发射极之间的电流开始流动,称为基极电流(IB),同时发射极与集电极(P型)之间的电流也开始流动,称为集电极电流(IC)。

2. PN结的反向偏置:当三极管的基极与集电极之间加上反向电压时,基极与集电极之间形成反向偏置。

此时,基极与集电极之间的电流几乎为零,称为截止状态。

3. 工作模式:三极管有三种工作模式:放大模式、截止模式和饱和模式。

- 放大模式:当基极电流足够大,使得集电极电流远大于基极电流时,三极管处于放大模式。

此时,小信号输入到基极,经过放大后输出到集电极。

- 截止模式:当基极电流为零或很小,使得集电极电流几乎为零时,三极管处于截止模式。

此时,三极管不起放大作用。

- 饱和模式:当基极电流足够大,使得集电极电流接近最大值时,三极管处于饱和模式。

此时,三极管可以作为开关使用。

二、应用领域1. 放大器:三极管的放大特性使其广泛应用于放大器电路中。

通过控制输入信号的大小,可以实现信号的放大。

2. 开关:三极管的饱和和截止模式使其成为理想的开关元件。

通过控制基极电流,可以控制集电极电流的开关状态。

3. 振荡器:三极管的放大特性和反馈电路的结合,可以实现振荡器电路。

振荡器广泛应用于通信系统、无线电设备等领域。

4. 电源稳压器:三极管可以用于构建稳压器电路,用于稳定输出电压。

5. 脉冲发生器:三极管可以用于构建脉冲发生器电路,用于产生脉冲信号。

6. 逻辑电路:三极管可以用于构建逻辑门电路,用于实现逻辑运算。

总结:三极管是一种重要的半导体器件,其工作原理基于PN结的正向和反向偏置。

根据不同的工作模式,三极管可以作为放大器、开关、振荡器、电源稳压器、脉冲发生器和逻辑电路等多种应用。

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。

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!

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。

详解三极管的工作原理

详解三极管的工作原理

一、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)1、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。

2、根据结构▪NPN型三极管▪PNP型三极管3、根据功率▪小功率三极管▪中功率三极管▪大功率三极管4、根据工作频率▪低频三极管▪高频三极管5、根据封装形式▪金属封装型▪塑料封装型6、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二、三极管的工作原理这里主要讲一下PNP和NPN。

1、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。

2、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、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。

接下来分享在其他公众号看到的一种通俗易懂的讲法:1、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。

三极管工作原理-截止状态截止状态下,三极管各电极的电流几乎为0,集电极和发射极互不相通。

三极管工作原理详解

三极管工作原理详解

三极管工作原理详解三极管是一种基本的电子元器件,用于放大和开关电路中。

三极管的工作原理涉及到电子在半导体材料中的输运和控制,下面将详细解释三极管的工作原理。

三极管由三个控制电极构成,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

简单地说,三极管的原理是将电流的变化通过基极-发射极之间的输入信号,控制集电极-发射极之间的电流。

三极管是一种PNP或NPN型的双极晶体管,其中PNP型由两个P型半导体片夹着一个N型半导体片组成,而NPN型则相反。

其中,N型半导体片被称为"基础区",它夹在两个P型片(称为"发射区"和"集电区")之间。

发射极与基极之间存在一定的控制电压,控制着发射-集电之间的电流。

而控制电压由外部电源提供。

在一个放大电路中,三极管的运转主要包括三个阶段:初级、中级和最终级。

在初级阶段,从电源中输入的交流信号通过耦合器或电阻-电容耦合器的方式进入基极,将变化的电压信号转化为变化的电流信号。

这个过程称为"输入阶段"。

接下来是中级阶段,变化的电流信号经过基极-发射极结区,控制发射-集电之间的电流。

这个过程被称为"放大阶段"。

在放大过程中,三极管的输入电流Ib使得三极管的集电电流Ic因为增加而放大。

在最后一个阶段,变化的电流信号通过三极管的集电极,进一步被放大并通过负载电阻连接到电源。

这个过程称为"输出阶段",它将电流信号转换为较大的电压信号。

三极管的工作原理可以通过以下的表达式来表示:Ic=β*Ib其中,Ic是集电极的电流,Ib是基极的电流,β(beta)是三极管的放大倍数。

β的值决定了三极管的放大能力。

三极管的工作原理基于PN结的正向和反向偏置,产生内部电场。

当三极管处于截断区时,基极-发射极之间没有漏电流,三极管处于关闭状态。

当输入信号使得基极正向偏置,将会导致电子从发射区注入到基极,形成电子云,进而形成发射电流。

三极管原理全总结综述

三极管原理全总结综述

三极管原理全总结综述三极管是一种电子器件,也是现代电子技术中最重要的元件之一、它可以实现放大、开关、模拟和数字电路等应用。

在这篇文章中,我们将全面总结三极管的原理和应用。

总结如下:一、三极管的基本结构和工作原理三极管由三个控制区域组成:质子区、基区和集电区。

其中质子区和集电区均为P型掺杂(正负性),基区为N型掺杂(负性)。

1.放大作用原理三极管的放大作用是通过基极电流的微小变化来控制集电极电流的大幅度变化。

当输入信号的电压变化时,改变了基区的电压,从而导致电流流过集电极和发射极之间。

这样,小信号进入基极可以产生大信号输出。

2.开关作用原理三极管的开关作用是通过对基极电流的控制来实现。

当输入信号的电压足够高时,基极电流增大,导致集电极电流增大,三极管处于“开”的状态。

当输入信号的电压较低时,基极电流减小,导致集电极电流减小,三极管处于“关”的状态。

二、三极管的参数及其作用三极管有许多重要的参数,下面是其中几个重要的参数及其作用:1. 最大集电电流(IC max):表示三极管集电极电流的最大允许值。

超过该值会导致三极管损坏。

2. 最大集电极-基极电压(VCE max):表示三极管集电极与基极之间的最大电压。

超过该电压会导致击穿,并且损坏三极管。

3.直流电流放大因子(β):表示输入电流与输出电流之间的比例关系。

它越大,放大效果越好。

4.截止频率(fT):表示三极管的最高工作频率。

超过该频率,三极管无法正常工作。

三、三极管的应用三极管由于其放大、开关和调节的特性,在电子领域中有广泛的应用,下面是三极管的几个常见应用:1.放大器三极管可以放大微弱的信号,使其达到更高的功率。

它被广泛应用于音频放大器和射频放大器等领域。

2.开关三极管可以控制电流的开关,因此被广泛应用于电路开关、计算机逻辑门和数字电路等领域。

3.震荡器三极管具有正反馈的特性,可以构建震荡器电路。

它常被用于电子钟、计数器和无线电广播等领域。

4.调节器三极管可以通过调节电流和电压来控制器件的工作状态,如电压调节器、电流调节器和稳压器等。

三极管工作原理(详解)

三极管工作原理(详解)

三极管工作原理(详解)三极管,也叫晶体三极管,简称晶体管,是一种能够放大电路中微小信号的电子元器件。

它的原理是通过控制一个区域的电子流,来改变另一个区域的电流。

晶体管最早由贝尔实验室的威廉·肖克利发明,是现代电子技术的基础之一。

本文将详细讲解三极管的工作原理。

一、晶体管的结构晶体管由三个掺杂不同材料的半导体层构成,分别为发射极(EB)、基极(CB)和集电极(CE)。

发射极(E):它是一个P型半导体,它的厚度很少,通常在0.01毫米以上,但是面积很大,通常在平方数分米。

基极(B):它是一个N型半导体,尽管它的尺寸比发射极大,但它的浓度很低,它是晶体管的控制电极。

集电极(C):它是一个N型半导体,通常比基极大几倍,是晶体管的输出电极。

为了保护晶体管的内部结构,晶体管需要封装成小型的金属或塑料外壳。

封装的芯片会被裸露出来,然后通过银色的金属脚连接电路板。

二、晶体管的工作原理晶体管是一种由硅和其他半导体材料构成的小型电子元件。

它的最重要的特性是可以放大信号。

晶体管的三个引脚在应用中被分别用作发射极、基极和集电极。

晶体管通过控制基极的电压,就能够放大电路中的微小信号。

晶体管具有三个工作区,它们分别是截止区、放大区和饱和区。

1. 截止区当基极电压低于截止电压时,晶体管处于截止状态,整个晶体管的结构中没有电流流动。

2. 放大区当基极电压高于截止电压时,晶体管处于放大状态。

此时,基极电压对晶体管的集电极电流产生控制作用。

如果基极电压升高,晶体管中的电流流向集电极方向就会升高,从而放大晶体管输入的电信号。

3. 饱和区当基极电压继续升高,晶体管中的电流达到最大值时,晶体管就会进入饱和状态。

在饱和区,晶体管可以用作开关,输出高电平或低电平。

三、晶体管的偏置要正确使用晶体管,需要对其进行偏置操作。

晶体管的偏置,是指将晶体管连接到电路中,并用一个外部电源提供所需要的电力。

基极电压在适当的电压下,即可使晶体管处于放大状态。

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,创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,从发射极向基极挪移的电子,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,妨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用(开关特性)。

参见晶体三极管特性曲线 2-18 图所示:图 2-18 晶体三极管特性曲线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。

三极管工作原理介绍

三极管工作原理介绍

三极管工作原理介绍三极管是一种半导体元件,由三个不同掺杂程度的半导体材料构成。

它是现代电子电路中最重要的元件之一,被广泛应用于放大、开关和电压调节等领域。

本文将详细介绍三极管的工作原理。

三极管由基极(B)、发射结(E)和集电结(C)三个区域组成,其中发射结和集电结之间通过绝缘层隔离。

三极管的工作原理基于PN结的特性。

三极管的工作原理可以分为两种模式:放大模式和开关模式。

在放大模式下,三极管可以放大电流和电压信号。

当基极与发射结之间施加一个合适的电压,基区就会形成一个很薄的正偏压区域。

当输入信号在基极-发射结之间施加一个小于基-发结电压的交流信号时,PN结的电流就会随着输入信号的变化而变化。

这个变化的电流会引起集电区域的电流变化,从而实现信号的放大。

在开关模式下,三极管可以作为开关使用。

当基区施加一个足够大的正偏压时,发射结和基区就会出现一个高电流增长的区域,称为饱和区。

这时,集电结和发射结之间形成一个很小的正向偏置电压,并且集电结和基区之间的电流增大。

如果基区施加一个足够小的电压或者零电压,发射结和基区之间就会出现一个低电流的区域,称为截止区。

三极管的放大模式和开关模式可以根据三极管的工作状态来切换。

当基区施加一个正电压时,三极管处于放大模式;当基区施加一个足够小的电压或者零电压时,三极管处于开关模式。

需要注意的是,当三极管处于饱和或者截止状态时,应该避免在发射结和基极之间施加反向电压,否则会引起PN结的击穿,导致三极管的损坏。

三极管的工作原理可以通过以下两个关键参数来描述:放大因子和饱和电压。

放大因子是指三极管输出电流和输入电流之间的比例关系。

放大因子描述了三极管在放大模式下的放大能力,通常用β或hfe来表示。

放大因子越大,表示三极管放大信号的能力越强。

饱和电压是指三极管在开关模式下,发射结和基极之间需要施加的电压,以使三极管从截止区转变为饱和区。

饱和电压取决于三极管的材料和制造工艺。

总的来说,三极管是一种基于PN结的半导体元件,可以用来放大信号或者作为开关使用。

三极管的工作原理

三极管的工作原理

三极管的工作原理标题:三极管的工作原理引言概述:三极管是一种重要的半导体器件,广泛应用于电子电路中。

它具有放大、开关和稳压等功能,是现代电子技术中不可或缺的元件之一。

本文将详细介绍三极管的工作原理。

一、三极管的结构1.1 发射极:三极管的发射极是控制电流流动的地方,它通常是N型材料。

1.2 基极:基极是控制三极管导通的关键,它通常是P型材料。

1.3 集电极:三极管的集电极是输出端,用于接受电流,通常是N型材料。

二、三极管的工作原理2.1 放大作用:当在基极加上一个微小的电流时,会引起发射极和集电极之间的电流增加,从而实现信号的放大。

2.2 开关作用:通过控制基极电流的大小,可以控制三极管的导通和截止,实现开关功能。

2.3 稳压作用:在一定的工作区域内,三极管的输出电流与输入电流之间的关系是近似线性的,可以实现稳压功能。

三、三极管的工作状态3.1 截止状态:当基极电流为零时,三极管处于截止状态,无法导通电流。

3.2 饱和状态:当基极电流足够大时,三极管会进入饱和状态,此时发射极和集电极之间的电流达到最大值。

3.3 放大状态:在基极电流较小的情况下,三极管可以实现信号的放大。

四、三极管的工作原理与晶体管的区别4.1 结构不同:三极管有三个电极,而晶体管只有两个。

4.2 工作原理不同:三极管是通过控制基极电流来控制输出电流的,而晶体管是通过控制栅极电压来控制输出电流的。

4.3 应用领域不同:三极管主要用于功率放大和开关控制,而晶体管更多地用于集成电路和高频电路中。

五、三极管的应用5.1 放大器:三极管可以作为放大器来放大信号。

5.2 开关:三极管可以作为开关来控制电路的通断。

5.3 稳压器:三极管可以作为稳压器来维持电路的稳定输出。

结论:通过本文的介绍,我们了解了三极管的结构、工作原理、工作状态、与晶体管的区别以及应用领域。

三极管作为一种重要的半导体器件,在电子技术中有着广泛的应用,对于理解和应用电子电路具有重要意义。

三极管的工作原理

三极管的工作原理

三极管的工作原理三极管是一种半导体器件,它是现代电子技术中最重要的元件之一。

它的工作原理涉及到电子的输运、电荷的积累和耗散,以及电场的分布等多个方面。

下面我们将详细介绍三极管的工作原理。

首先,我们来看三极管的结构。

三极管由三个掺杂不同的半导体材料层构成,分别是发射区、基区和集电区。

其中,发射区和集电区是P型半导体,而基区是N型半导体。

这种结构决定了三极管的工作原理。

当在三极管的基区加上一个正向偏置电压时,基区和发射区之间的PN结处于正向偏置状态,此时发射结注入少数载流子(电子)到基区,形成发射区的少数载流子浓度大于基区的电子浓度。

而集电区的少数载流子浓度又远小于基区,这样就形成了发射结和集电结的电子浓度差异。

这种电子浓度的差异导致了基区和发射区之间的电子扩散电流,这是三极管放大作用的基础。

当在三极管的基区加上一个反向偏置电压时,基区和发射区之间的PN结处于反向偏置状态,此时发射结注入到基区的电子几乎没有,基区和集电区之间的电子浓度差异也非常小,这时三极管几乎不导通。

在实际的电路中,三极管通常被用作放大器和开关。

在放大器中,三极管的工作原理是利用输入信号的微小变化来控制输出信号的放大倍数。

当输入信号加到基极时,由于三极管的放大作用,输出信号就会在集电极处得到放大。

而在开关电路中,三极管的工作原理是通过控制基极电压的变化来控制集电极和发射极之间的导通状态,实现对电路的开关控制。

总的来说,三极管的工作原理是基于PN结的电子输运和电荷积累耗散的基础上,通过控制基区的电压来实现对集电区和发射区之间电子流的控制。

这种工作原理使得三极管成为了现代电子技术中不可或缺的元件之一。

通过对三极管的工作原理的深入了解,我们可以更好地应用它在电子电路中的设计和应用,从而更好地发挥其在电子技术中的作用。

三极管 工作原理

三极管 工作原理

三极管工作原理
三极管是一种电子器件,由三个控制区域组成,分别是发射区、基极区和集电区。

它的工作原理基于PN结的功能。

在正常工作状态下,当零电压(或较低电压)施加在基极-发
射极(BE)之间时,基区的PN结处于正向偏置状态,电子
从发射区流向基区,同时空穴从基区流向发射区。

这导致发射极成为电子和空穴的源(或重新结合)。

当集电极-发射极(CE)之间施加一个较高的电压时(比基极-发射极高),集电区的PN结处于反向偏置状态。

此时,当电
子和空穴流入基区时,会因为PN结的反向偏置而无法通过集
电区,而是沿着发射区向基区传输。

因此,三极管通过控制基极电压来改变电流的流动,从而实现信号放大的功能。

当输入信号变化时,三极管将变化的电流放大到集电区,输出一个经过放大的信号。

此外,三极管的工作还受到其工作区域的影响。

根据三极管的PN结偏置状态,可以将其分为三个工作区域:饱和区、线性
区和截止区。

在饱和区,三极管会将电流放大到最大值;在线性区,电流放大程度逐渐减小;在截止区,三极管不再放大电流。

总的来说,三极管通过控制基极电压和电流来放大输入信号,实现信号放大的功能。

这使得三极管在电子设备中广泛应用,如放大器、开关和逻辑门等领域。

三极管的工作原理

三极管的工作原理

三极管的工作原理一、引言三极管是一种重要的电子元件,广泛应用于电子电路中。

了解三极管的工作原理对于理解电子电路的基本原理和设计电路具有重要意义。

本文将详细介绍三极管的工作原理。

二、三极管的基本结构三极管由三个掺杂不同类型的半导体材料组成,分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。

发射极和集电极之间通过基极控制电流的流动。

三极管通常有两种类型:NPN型和PNP型。

NPN型中,发射极和基极为N型材料,集电极为P型材料。

PNP型中,发射极和基极为P型材料,集电极为N型材料。

三、三极管的工作原理1. NPN型三极管工作原理:当发射极与基极之间施加正向电压,即发射极为正极,基极为负极,形成正向偏置。

此时,发射极和基极之间会形成一个很小的电流,称为基极电流(IB)。

这个电流会使得发射极和集电极之间形成一个更大的电流,称为集电极电流(IC)。

三极管的放大作用就是将小的基极电流放大成大的集电极电流。

2. PNP型三极管工作原理:PNP型三极管的工作原理与NPN型相反。

当基极与发射极之间施加正向电压,形成正向偏置。

此时,发射极和基极之间会形成一个很小的电流,称为基极电流(IB)。

这个电流会使得集电极和发射极之间形成一个更大的电流,称为集电极电流(IC)。

四、三极管的工作模式三极管有三种工作模式:放大模式、截止模式和饱和模式。

1. 放大模式:当三极管处于放大模式时,基极电流(IB)的变化会导致集电极电流(IC)的放大。

在这种模式下,三极管可以作为放大器使用,将输入信号放大到更大的幅度。

2. 截止模式:当三极管处于截止模式时,基极电流(IB)非常小,接近于零。

此时,集电极电流(IC)也非常小,接近于零。

三极管处于截止模式时,相当于开路状态,不会传导电流。

3. 饱和模式:当三极管处于饱和模式时,基极电流(IB)的变化会导致集电极电流(IC)接近最大值。

在这种模式下,三极管可以作为开关使用,将输入信号转换为输出信号。

三极管工作原理及详解

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。

图说三极管工作原理(以NPN为例)

图说三极管工作原理(以NPN为例)

图说三极管工作原理(以NPN为例)
如图所示为三极管电路图,以NPN为例:
Ib:指代基极B流到发射极E的电流。

Ic:指代集电极C流到发射极E的电流。

基本表现原理:
放大:集电极流出的电流会受到基极电流的控制,基极电流很小的变化就会引起集电极
电流很大的变化,且这种变化满足一定的比例关系,一般Ic=nIb,我们称这个n就是放大系数。

根据公式U=R*I,那么此时的Rc上的电压就会变大,我们就可以把找个时候的电压信号取出来,
输出到它用,这个状态我们称之为三极管的放大状态。

截止:试想基极B与发射极C间表现为一个二极管,那么三级管的放大状态一定会满足一定条件的,
二极管的开启电压0.6--0.7v,小于这个电压,我们称三极管工作在截止区。

饱和:当Ic增大到一定程度后,再增大Ib,Ic也不会增大了,因为有电源电压在那里,况且Rc电阻固定,
最大电流也超不过(电源电压/Rc),这个时候我们成三极管工作于饱和状态。

利用截止和饱和我们可以当开关使用。

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找出了基极b,另外两个电极哪个是集电极c,哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1) 对于NPN型三极管,穿透电流的测量电路如图3所示。根据这个原理,用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec,虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小,但仔细观察,总会有一次偏转角度稍大,此时电流的流向一定是:黑表笔→c极→b极→e极→红表笔,电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”),所以此时黑表笔所接的一定是集电极c,红表笔所接的一定是发射极e。
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、三极管的重要参数
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。
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。
半导体三极管的主要参数
共射电流放大系数β。β值一般在20~200,它是表征三极管电流放大作用的最主要的参数。
一、三极管
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。
半导体三极管的分类
半导体三极管亦称双极型晶体管,其种类非常多。按照结构工艺分类,有PNP和NPN型;按照制造材料分类,有锗管和硅管;按照工作频率分类,有低频管和高频管;一般低频管用以处理频率在3MHz以下的电路中,高频管的工作频率可以达到几百兆赫。按照允许耗散的功率大小分类,有小功率管和大功率管;一般小功率管的额定功耗在1W以下,而大功率管的额定功耗可达几十瓦以上。常见的半导体三极管外型见图2.5.1。
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。
一、 三颠倒找基极
大家知道,三极管是含有两个PN结的半导体器件。根据两个PN结连接方式不同,可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管,图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡,并选择R×100或R×1k挡位。图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。由图可见,红表笔所连接的是表内电池的负极,黑表笔则连接着表内电池的正极。
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。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型,也分不清各管脚是什么电极。测试的第一步是判断哪个管脚是基极。这时,我们任取两个电极(如这两个电极为1、2),用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻,观察表针的偏转角度;接着,再取1、3两个电极和2、3两个电极,分别颠倒测量它们的正、反向电阻,观察表针的偏转角度。在这三次颠倒测量中,必然有两次测量结果相近:即颠倒测量中表针一次偏转大,一次偏转小;剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小,这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
术语说明
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三极管原理
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。
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(Ube<Uon),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(Ube>Uce>Uon),以至于大阀门里放出
的水流已经到了它极限的流量,这时候,你增大 小阀门的开启程度(增大Ib),从大阀门里流出的水流量不再增大(Ic不变);但是 你关小 小阀门(降低Ube直至Ube<Uce)的话,可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。
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啦!
测判三极管的口诀
三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功,为了帮助读者迅速掌握测判方法,笔者总结出四句口诀:“三颠倒,找基极;PN结,定管型;顺箭头,偏转大;测不准,动嘴巴。”下面让我们逐句进行解释吧。
二、 PN结,定管型
找出三极管的基极后,我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。将万用表的黑表笔接触基极,红表笔接触另外两个电极中的任一电极,若表头指针偏转角度很大,则说明被测三极管为NPN型管;若表头指针偏转角度很小,则被测管即为PNP型。
三、 顺箭头,偏转大
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。
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(2) 对于PNP型的三极管,道理也类似于NPN型,其电流流向一定是:黑表笔→e极→b极→c极→红表笔,其电流流向也与三极管符号中的箭头方向一致,所以此时黑表笔所接的一定是发射极e,红表笔所接的一定是集电极c(参看图1、图3可知)。
四、 测不出,动嘴巴
若在“顺箭头,偏转大”的测量过程中,若由于颠倒前后的两次测量指针偏转均太小难以区分时,就要“动嘴巴”了。具体方法是:在“顺箭头,偏转大”的两次测量中,用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部,用嘴巴含住(或用舌头抵住)基电极b,仍用“顺箭头,偏转大”的判别方法即可区分开集电极c与发射极e。其中人体起到直流偏置电阻的作用,目的是使效果更加明显。
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。
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。
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