三极管工作在开关状态_电路设计

npn三级管开关工作原理图

玩转电子：探究npn三极管开关工作原理
npn三极管是一种重要的半导体器件，在许多电子设备中广泛应用。

它的工作原理可以用一张生动的图表来解释。

首先，我们需要知道npn三极管由两个pn结组成，其中一个p型
半导体夹在两个n型半导体之间。

当正极电压施加在集电极上时，集
电极和发射极之间的区域就形成了一个正向偏置，导致电子从n型区
流向p型区，同时空穴从p型区流向n型区。

这种电子和空穴的流动
使得集电极和发射极之间形成一条导电的通路，从而使npn三极管处
于导通状态。

但是，如果我们想把npn三极管变成开关，就需要在基极与发射
极之间加入一个电路控制器，比如一个开关。

当电路控制器处于关闭
状态时，基极的电压就很小，无法激活npn三极管的导电通路，从而
将它处于断开状态。

相反，当电路控制器处于开启状态时，基极的电
压就会大于n型半导体和p型半导体之间的结电压，从而将npn三极
管激活成导通状态。

总之，npn三极管的开关原理主要是通过控制基极与发射极之间的电压来实现。

当基极电压大于结电压时，npn三极管导通，反之则断开。

在实际应用中，我们可以使用npn三极管来控制电流或电压的大小，
从而实现自动化控制的目的。

三极管工作在开关状态_电路设计

三极管开关电路设计
徐小龙2010.7.26
三极管的工作状态分为：截止区、放大区。

饱和区。

三极管工作在开关状态是在饱和区和截止区之间切换。

图1 测试原理图
图2 三极管共发射极输入特性曲线
图3 三极管共发射极输出特性曲线
由输出特性曲线可以看出，在截止区，三极管的电阻特别大；在饱和区，三极管的导通电阻非常小，一般有U CE<U BE。

管子不同，U CE不同，一般U CE=0.3V。

图4 开关原理图
要使三极管工作在开关状态，必须使发射结和集电结正篇。

工作临界条件是三级管临界于饱和状态。

在上述电路中，假设三极管工作在饱和状态，U CE 几乎为0。

I C = V CC / R C
I B = I C / ß
为临界条件。

一般I B在0.1~1mA之间。

为了让三极管可靠的截止，一般U BE < 0.5V，或者加负电压。

经过变换，可以把负载转移到R C，从而省略了R C。

用负载替换R C。

谈谈三极管的开关功能

众所周知，三极管不仅可以用在放大电路上，在开关电路中也有非常广泛的应用。

对于三极管，我们不仅仅要理解它的输出特性曲线，更要弄清楚它的原理。

三极管开关电路中，是让三极管工作在饱和截止态，即集电结正偏，发射结正偏与集电结反偏的两种状态来表明开关状态。

如下图为一个简单的开关电路通过1脚的电压输入来控制开关管的开关。

在开关电路中，饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度，如下图框框中的即为深度饱和带来的延迟：饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和，远大于集电极电流时是深度饱和。

因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度，效果如下图所示。

三极管饱和很多模拟电路书中都会详细的讲三极管饱和的概念和过程。

但真要透彻理解，还是要一个过程吧。

每一次应用后，都会感觉自己的理解又有了一个提高。

希望今天能把自己的理解准确地表达出来首选我用PSPICE画了这个图。

大家可以先注意一下这个电阻，10K。

如果流过接近0.5mA的话，管子就饱和了。

我认为理解饱和，就先从这个电阻开始。

实际应用中，即使不是电阻，也是有源负载，它的电阻值是很大的。

三极管正常放大时，集电极电流是基极电流的B倍放大。

但当Ib再增加时，Ic的增加就会导致R1上的分压增加，Q1的集电极电位迅速下降，直到Vce很小，Vbe正偏，达到饱和。

饱和后Ic也就不再是Ib的B倍了，而是小于B倍。

再从三极管结构来讲：NPN管，当发射极的电子注入(有正向的Vbe)基区，再扩散到集电结边缘。

放大区工作时，反偏的电压会把边缘的电子立刻吸引到集电极。

当电流逐渐增加，反偏电压就会逐渐减小了。

当Ic大到使Vcb为0时，管子进入饱和，就不再有电场吸引这些结边缘的电子了，电子只能是扩散到集电极。

当Ic再增加时，Vbc就正偏了，会阻碍电子扩散了，但因为基区电子浓度太大了，所以能够满足Ic。

同时也是因为基区电子浓度大，在数字电路中，转换管子状态时，速度会很慢。

三极管当开关使用

三极管开关电路设计一、概述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。

图1所示，即为三极管电子开关的基本电路图。

图1基本的三极管开关由图1可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极管主电流的回路上，输入电压V in则控制三极管开关的开启(open)与闭合(closed)动作，当三极管呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以流通。

详细的说，当V in为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启，此时三极管工作于截止(cutoff)区；当V in为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放大电流，因此负载回路便被导通，而相当于开关的闭合，此时三极管工作于饱和区(saturation)。

二、三极管开关电路的分析设计由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为0.6V，因此欲使三极管截止，V in必须低于0.6V，以使三极管的基极电流为零。

通常在设计时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见，往往使V in值低于0.3V。

当然输入电压愈接近0V便愈能保证三极管开关必处于截止状态。

欲将电流传送到负载上，则三极管的集电极与射极必须短路，就像机械开关的闭合动作一样。

欲如此就必须使V in达到够高的准位，以驱动三极管使其进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整个电源电压Vcc 均跨在负载电阻上，如此则V CE 便接近于0，而使三极管的集电极和射极几乎呈短路。

在理想状况下，根据欧姆定律，三极管呈饱和时，其集电极电流应该为：LDR CC V )(C I =饱和因此，基极电流最少应为：LDR *CC V )(C I)(B I β=β=饱和饱和………………………………………………（式1）上式表出了I C 和I B 之间的基本关系，式中的β值代表三极管的直流电流增益，对某些三极管而言，其交流β值和直流β值有着很大的差异。

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。

3极管的三种工作状态

3极管的三种工作状态引言三极管（transistor）是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。

它是一种半导体器件，由三个区域组成：发射区、基区和集电区。

三极管的工作状态可以分为三种：放大状态、截止状态和饱和状态。

本文将详细介绍三极管的三种工作状态及其特点。

1. 放大状态放大状态是三极管最常见的工作状态之一。

在放大状态下，三极管被用作信号放大器，将输入的弱信号放大到合适的幅度。

放大状态下的三极管可以分为NPN型和PNP型两种。

1.1 NPN型三极管的放大状态NPN型三极管中，发射区掺杂为N型半导体，基区掺杂为P型半导体，集电区掺杂为N型半导体。

在放大状态下，NPN型三极管的工作原理如下：1.电流流向：当输入信号施加到基极时，基极电流（IB）会引起发射极电流（IE）的变化，进而控制集电极电流（IC）的变化。

这种电流放大的作用使得输入信号能够被放大。

2.放大倍数：NPN型三极管的放大倍数由集电极电流和基极电流的比值（IC/IB）决定。

一般来说，NPN型三极管的放大倍数较高，可以达到几十到几百倍。

3.特点：放大状态下的NPN型三极管具有低输入阻抗、高输出阻抗、大电流放大倍数等特点。

1.2 PNP型三极管的放大状态PNP型三极管中，发射区掺杂为P型半导体，基区掺杂为N型半导体，集电区掺杂为P型半导体。

PNP型三极管的放大状态与NPN型三极管类似，但电流的流向相反。

1.电流流向：当输入信号施加到基极时，基极电流（IB）会引起发射极电流（IE）的变化，进而控制集电极电流（IC）的变化。

这种电流放大的作用使得输入信号能够被放大。

2.放大倍数：PNP型三极管的放大倍数由集电极电流和基极电流的比值（IC/IB）决定。

一般来说，PNP型三极管的放大倍数较高，可以达到几十到几百倍。

3.特点：放大状态下的PNP型三极管具有低输入阻抗、高输出阻抗、大电流放大倍数等特点。

2. 截止状态截止状态是三极管的一种工作状态，也称为关断状态。

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。

深入探讨三极管的三种工作状态

深入探讨三极管的三种工作状态三极管有放大、饱和、截止三种工作状态。

放大电路中的三极管是否处于放大状态或处于何种工作状态，是一个难点。

只要深刻理解三极管三种工作状态的特点，分析电路中三极管处于何种工作状态就会容易得多，下面结合例题来进行分析。

一、三种工作状态的特点1.三极管饱和状态下的特点要使三极管处于饱和状态，必须基极电流足够大，即I B ≥I BS 。

三极管在饱和时，集电极与发射极间的饱和电压（U CES ）很小，根据三极管输出电压与输出电流关系式U CE ＝E C －I C R C ，所以I BS ＝I CS /β＝E C －U CES /βR C ≈E C /βR C 。

三极管饱和时，基极电流很大，对硅管来说，发射结的饱和压降U BES ＝0.7V （锗管U BES ＝－0.3V ），而U CES ＝0.3V ，可见，U BE ＞0，U BC ＞0，也就是说，发射结和集电结均为正偏。

三极管饱和后，C 、E 间的饱和电阻R CE ＝U CES /I CS ，U CES 很小，I CS 最大，故饱和电阻R CES 很小。

所以说三极管饱和后G 、E 间视为短路，饱和状态的NPN 型三极管等效电路如图1a 所示。

2.三极管截止状态下的特点要使三极管处于截止状态，必须基极电流I B ＝0，此时集电极I C ＝I CEO ≈0（I CEO 为穿透电流，极小），根据三极管输出电压与输出电流关系式U CE ＝E C －I C R C ，集电极与发射极间的电压U CE ≈E C 。

三极管截止时，基极电流I B ＝0，而集电极与发射极间的电压U CE ≈E CO 可见，U BE ≤0，U BC ＜0，也就是说，发射结和集电结均为反偏。

三极管截止后，C 、E 间的截止电阻R CE ＝U CE /I C ，U CES 很大，等于电源电压，I CS 极小，C 、E 间电阻R CE 很大，所以，三极管截止后C 、E 间视为开路，截止状态的NPN 型三极管等效电路如图1b 。

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。

三极管工作原理

三极管工作原理
三极管是一种用于放大和开关电信号的电子器件，其基本工作原理为控制输入信号在输出端的放大和控制。

三极管由三个电极组成：发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。

基极负责控制电流的流动，发射极负责放大电流，集电极负责收集电流。

工作原理如下：
1. 开关状态：当基极电压低于发射极电压时，三极管处于关闭状态。

集电极和发射极之间没有电流流动。

2. 放大状态：当基极电压高于发射极电压时，三极管进入放大状态。

这时，集电极和发射极之间开始有电流流动，该电流被放大并从集电极输出。

在放大状态下，控制输入信号通常加在基极上，而输出信号则从集电极获取。

由于三极管为放大器，它可以将较小的输入信号放大成较大的输出信号，从而实现放大功能。

三极管还可以用作开关。

当基极电压足够高时，三极管进入饱和区，此时集电极和发射极之间的电流达到最大值。

当基极电压较低时，三极管进入截止区，此时集电极和发射极之间没有电流流动。

这种开关特性使得三极管可以在电路中实现开关功能。

总之，三极管通过控制基极电压来调节集电极和发射极之间的电流，可实现信号的放大和开关功能。

三极管开关电路分析及Rb计算

1.输入电压Vin，输入电阻Rin，三极管导通电压取0.6V，三极管电流放大倍数是B，输出电阻(在C极的电阻)是Rout。

这样很好计算了：5V / Rout = A，A /B = C，所以C是你最小的基极电流。

如果你的输入电压Vin也用5V，那么(5 - 0.6)/C = Rin，你就可以选Rin了，为使三极管可靠饱和，选(5 - 0.6)/Rin > C就可以了。

2.先求I先求Ic=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ibc=Vc/Rc Ib=Ic/B 基极电阻Rb=(Vb-Vbe)/Ib举例：已知条件：输入Vi=5V，电源电压Vcc=5V，三极管直流放大系数beta=10.查规格书得，集-射饱和电压Vcesat=0.2V，此时集电极电流Ic=10mA（或其它值），则集电极电阻Rc=（Vcc-Vcesat）/Ic = （5-0.2）/10 = 480 欧。

则Ib=Ic/beta=10/10=1 mA，基极限流电阻Rb=（Vi-Vbe）/Ib=（5-0.6）/1=4.4K，取为4.2K。

这时要注意，输入高电平为5V是理想情况，有可能在2.5V（输入的一半）以上就为高了，这时我们以5V输入而得到的基极电流很可能不够，因此要重新计算。

以2.5V为逻辑电平的阈值来计算，则Rb==（Vi-Vbe）/Ib=（2.5-0.6）/1=1.9K，取为1.8K，或2K。

如何使三极管工作于开关状态??如何使三极管工作于开关状态晶体三极管的实际开关特性决定于管子的工作状态。

晶体三极管输出特性三个工作区，即截止区、放大区、饱和区,如图4.2.1(b)所示。

如果要使晶体三极管工作于开关的接通状态，就应该使之工作于饱和区；要使晶体三极管工作于开关的断开状态，就应该使之工作于截止区，发射极电流iE=0，这时晶体三极管处于截止状态，相当于开关断开。

集电结加有反向电压，集电极电流iC=ICBO，而基极电流iB=-ICBO。

开关驱动电路

3.3集成电路驱动器
典型电路：
0 5 0 2 8 QS D N G 89 DDD10D11D12D13D14D15 K 1 2 R 01234567 2 LLLLLLLLS 0 5 0 1 8 QS D N G 01234567 DDDDDDDD K 1 1 R 01234567 1 LLLLLLLLS KKKKKKKK 11111111 RS1RS2RS3RS4RS5RS6RS7RS8 01234567 PPPPPPPP 34501267 PPPPPPPP 0123456789 2345691111111111 PD5(T1) PB0(ICP) PB5(SCK) PD0(RXD)PD1(TXD) PD2(INT0)PD3(INT1) PD6(AIN0)PD7(AIN1)PB4(MISO) PB1(OC1A) PD4(XCK/T0) PB2(SS/OC1B) PB3(MOSI/OC2) PB6(XTAL1/TOSC1)PB7(XTAL2/TOSC2) DD NN PC6(RESET)VCCGAVCCAREFGPC0(ADC0)PC1(ADC1)PC2(ADC2)PC3(ADC3)PC4(ADC4/SDA)PC5(ADC5/SCL) 1 UATmega8L-8PC 012345678 178 222222222 12 SS
4.常用驱动电路举例
单片机驱动LED电路
1 BMotorServo - + A VCC12.0V LS1Bell 123 VCC ? KRelay 45 00 55 00 12 88 QSQS DD NN GG VCC5.0V 12 4.3KRRes14.3KRRes1 980134567892 2651222222223412 DDD NNN VCCVCC GGG AREF ADC6ADC7 AVCC PC0(ADC0)PC1(ADC1)PC2(ADC2)PC3(ADC3) PC6(RESET) PC5(ADC5/SCL) PC4(ADC4/SDA) PD0(RXD)PD1(TXD)PD2(INT0)PD3(INT1)PD4(XCK/T0)PB6(XTAL1/TOSC1)PB7(XTAL2/TOSC2)PD5(T1)PD6(AIN0)PD7(AIN1)PB0(ICP)PB1(OC1A)PB2(SS/OC1B)PB3(MOSI/OC2)PB4(MISO)PB5(SCK) 1 UATmega8-16AC 01201234567 12789 33311111111

三极管在电路中的工作状态以及工作条件

三极管在电路中的工作状态以及工作条件：三极管有三种工作状态：截止状态、放大状态、饱和状态。

当三极管用于不同目的时，它的工作状态是不同的三极管的三种状态也叫三个工作区域即：截止区、放大区和饱和区：(1)、截止区：当三极管b 极无电流时三极管工作在截止状态，c到e之间阻值无穷大，c到e之间无电流通过。

NPN型三极管要截止的电压条件是发射结电压Ube小于0.7V 即Ub-Ue<0.7VPNP型三极管要截止的电压条件是发射结电压Ueb小于0.7V 即Ue-Ub<0.7V (2)、放大区：三极管的b极有电流，Ic和Ie都随Ib改变而变化，即c极电流Ic 和e极电流Ie的大小受b极电流Ib控制。

Ib越大，Rce越小，Ice越大；反之Ib 越小，Rce越大，Ice越小。

在基极加上一个小信号电流，引起集电极大的信号电流输出。

NPN三极管要满足放大的电压条件是发射极加正向电压，集电极加反向电压:Ube=0.7V即Ub-Ue=0.7VPNP三极管要满足放大的电压条件是发射极加正向电压，集电极加反向电压: Ueb=0.7V即Ue-Ub=0.7V(3)、饱和区：当三极管的集电结电流IC增大到一定程度时，再增大Ib，Ic也不会增大，超出了放大区，进入了饱和区。

饱和时，集电极和发射之间的内阻最小，集电极和发射之间的电流最大。

三极管没有放大作用，集电极和发射极相当于短路，常与截止配合于开关电路。

NPN型三极管要满足饱和的电压条件是发射结和集电结均处于正向电压: Ube>0.7V即Ub-Ue>0.7VPNP型三极管要满足饱和的电压条件是发射结和集电结均处于正向电压: Ueb>0.7V即Ue-Ub>0.7V从三极管的伏安特性可知：其工作区域分截止区、放大区、饱和区；放大区在截止区和饱和区之间，如果静态工作点不合适，偏向截止或饱和区，放大的信号会进入偏向的区域，其信号会产生失真。

NPN:Uce=Uc-Ue>0；PNP:Uce<0。

三极管控制电源开关电

就你这个电路而言（先不讨论电路是否完善），常规的方法，因为T2工作在开关状态，T2基极电流取1mA，如果I/O输出高电平5V，则R2=3.9KΩ；取T1的β=50，则T2基极电流=5mA（=T2集电极电流），R4=1Ω（取大了输出离输入就更远了），那么，Vcc=Ur4+0.7V+Ur3+0.3V，则 R3 ≈ 35/5 = 6.8KΩ；具体参数还需要通过实验微调；另外，一般为使T1工作稳定，还在电源输入端到T1基极之间并接个电阻，其压降就=Ur4+0.7V，这样T2集电极电流就可以取得更大些了；对着第二个电路R4的取值是看你电路的输出电流要多大了,如果输出是1A,那就取一个1欧的就行了,它的作用是给T1作限流的,防止T1电流过大而烧坏R3是给T1的B极提供偏置电流的,这是开关电源,不是放大电路,目的就是让三极管开关和关的,所以,它的取值不会是一全确定的值的,就取1K吧,因为这个电阻好找R2是驱动T2的,随便一个在K级别的电阻就得了,因为已经有一个10K的上拉电阻了,10K 都是足以驱动这个电路了T2是一个驱动的三极管,就用8050这类常用的三极管就得了,没有太大的要求的T1是输出电流的,要选用电流大点的三极管,像你说的0.25A的话,那就8550也行,最好是能用13001这种开关管,要更大电流的话,那就用13007众说纷纭,你可能也不知道到底是听谁的好,也不知道谁的结论是对的,最好是自己焊出电路来,你就会知道了现在看来,你的模电基础并不是很好,还得再学习一下再来看51也行,工作电流250mA,那么T1基极电流可取10mA左右，当T2饱和导通后，可认为35V 全部加在R3上，可计算得到R3= 35/10=3.5k. 取标准值 3.3K。

这个10mA就是T2的集电极电流，已经很小了，那么基极电流可取1mA保证可靠工作。

当I/O口输出5V时，可取R2=3.3k.关键是R4. 在电流=250mA时候，要保证当电流超过限制时候，Q3要可靠工作。

三极管开关状态的条件

三极管开关状态的条件《三极管开关状态的条件》我有个朋友，叫小李，这人对电子电路特别痴迷。

有次我们一起捣鼓一个小电路项目，里面用到了三极管。

小李当时就和我说：“你知道吗？这三极管可神奇了，有时候它就像一个完美的开关，但我老是搞不太清楚它在什么条件下才能妥妥地工作在开关状态。

”我一听，这可就勾起我的话匣子了。

咱先说说三极管是什么玩意儿。

三极管呢，就像是一个小小的交通指挥员，它有三个“路口”，分别叫集电极（C）、基极（B）和发射极（E）。

对于三极管能处于开关状态，那得从几个方面来考虑。

首先是电压方面。

在NPN型三极管里哈，要是想让它进入“开”的状态，也就是饱和导通，你得给基极- 发射极之间加正向偏置电压，一般来说这个电压得达到一定的值，像硅管大概左右，就好比你得给它一个足够的信号，告诉它：“嘿，哥们，该干活啦！”而集电极- 发射极之间的电压呢，就得足够小。

再反过来，要让它处于“关”的状态，基极- 发射极之间的正向偏置电压得消失，或者给它一个反向偏置电压，这时候集电极- 发射极之间就基本断开了，电流基本上过不去了，就好像把路给堵上了一样。

然后是电流。

要让三极管进入饱和导通这个“开”的状态，基极电流得够大才行。

大到什么程度呢？有个公式，就是基极电流乘以三极管的电流放大倍数要大于集电极的最大允许电流。

我就跟小李说：“你看哈，这就好像推一辆车，你得使够劲儿才能把车推动走。

基极电流就是你的劲儿，放大倍数是个帮手，得让这个劲儿能让集电极的电流动起来。

”在电路设计里啊，这基极电阻可重要了。

有一次我们画电路的时候，小李就疏忽了基极电阻的值。

他随便弄了个很大的值，结果三极管就不听话了，没有按照我们想的那样进行开关动作。

为啥呢？因为基极电阻太大，基极电流就小得可怜，就没法让三极管进入饱和导通了。

就好比你想打开一扇很重的门，你却只使了一点点力气，那门肯定纹丝不动啊。

我就笑话他：“你这是想让三极管罢工啊。

”然后我们就重新调整了基极电阻。

三极管的开关等效电路

02
三极管开关等效电路的参数分析
输入电阻
输入电阻：指三极管输入端的等效电阻，它反映了三极管对输入信号的阻碍作用。
在放大状态下，输入电阻通常较大，而在饱和或截止状态下，输入电阻较小。
输入电阻的大小取决于三极管的材料、结构以及工作状态。
输入电阻的大小对电路的性能和稳定性有重要影响。
输出电阻
01
输出电阻：指三极管输出端的等效电阻，它反映了三极管输出信号的负载能力。
02
输出电阻的大小也取决于三极管的材料、结构以及工作状态。
03
在放大状态下，输出电阻通常较小，而在饱和或截止状态下，输出电阻较大。
04
输出电阻的大小对电路的输出信号幅度和稳定性有重要影响。
开关时间
开关时间：指三极管从饱和状态到截止状态，或从截止状态到饱和状态转换所需的时间。
工艺改进
随着微电子制造工艺的不断发展，新型工艺技术如纳米加工、薄膜工艺等被应用于三极管制造中。这些新工艺能够实现更精细的器件结构，提高三极管的开关速度和集成度，进一步优化三极管开关等效电路的性能。
三极管开关等效电路的应用拓展
通信领域
三极管开关等效电路在通信领域具有广泛应用，如无线通信、卫星通信等。随着5G、6G通信技术的发展，对高速、高频、低功耗的电子器件需求增加，三极管开关等效电路将发挥重要作用。
三极管的开关控制精度受限于其制造工艺和材料特性，难以实现高精度的控制。
可靠性问题
三极管在高温、高湿等恶劣环境下工作的可靠性较低，容易出现性能退化和失效。
05
三极管开关等效电路的发展趋势
新型三极管材料的研发
硅基材料
作为传统的半导体材料，硅基材料在三极管制造中占据主导地位。随着技术的进步，硅基材料的性能不断提升，使得三极管开关等效电路的性能得到优化。

数字电路中的三极管一般工作

数字电路中的三极管一般工作
数字电路中的三极管通常工作在开关模式下。

在开关模式下，三极管的工作状态只有两种：导通和截止。

当三极管处于导通状态时，输入电压高于某个临界值（饱和电压），输出电路可以流动电流，对应逻辑电平高。

当输入电压低于该临界值时，输出电路不通电流，对应逻辑电平低。

当三极管处于截止状态时，输入电压低于某个临界值，输出电路不通电流，对应逻辑电平低。

当输入电压高于该临界值时，虽然三极管会有微小的漏电流，但不足以使输出电路流动电流，仍然对应逻辑电平低。

三极管在数字电路中常用作电流放大器、开关和逻辑门等功能。

通过控制输入电压，可以控制三极管的导通和截止状态，从而实现数字电路的各种功能。

PNP三极管工作原理,在起开关作用时的工作原理及工作电压电流

2.开关作用原理：
当管子的VC>VB，且VE>VB时，集电结和发射结都正偏，管子工作于饱和状态，此时管子的管压降约为0.1-0.3V。IC=VCC/RC ，即，集电极电流基本取决于集电极电源和集电极电阻，与IB无关，相当于一个闭合的开关。
当VC<VB VE<VB时，两PN结均反偏，管子工作于截止状态。此时管子的三个电极均无电流。相当于一个断开的开关。
3.电流电压值
饱和时，IC=VCC/RC 管压降|UCE|=0.1-0.3v VC约等于VE 均大于VB，|VBE|=0.3V（锗管）或0.6V（硅管）
截止时 IB、IC、IE均约为0.。（微安级的穿透电流，很小）
PNP三极管工作原理，在起开关--------------------------纯手打，希望对你有帮助。-------------------------------- -
1.PNP管放大原理：
当PNP管的VC<VB<VE时，使得集电结反偏，发射结正偏时，管子的发射极电流流入管子，基极电流和集电极电流流出管子，且集电极电流跟基极电流之间成β关系，三极电流满足IE=IB+IC=IB(1+β·IB)。即，基极电流可以控制集电极电流，这种控制作用就称为管子的放大作用。

三极管工作在开关状态_电路设计

npn三级管开关工作原理图

三极管工作在开关状态_电路设计

谈谈三极管的开关功能

三极管当开关使用

三极管开关电路图原理及设计详解

3极管的三种工作状态

NPN型三极管的工作原理及电路设计

三极管的工作原理及开关电路

深入探讨三极管的三种工作状态

npn三极管开关电路

三极管 工作原理

三极管开关电路分析及Rb计算

开关驱动电路

三极管在电路中的工作状态以及工作条件

三极管控制电源开关电

三极管开关状态的条件

三极管的开关等效电路

数字电路中的三极管一般工作

PNP三极管工作原理,在起开关作用时的工作原理及工作电压电流

三极管工作原理