硬件电路设计基础:三极管(1)

我们已经知道半导体二极管的结构是由P ,N半导体形成PN结,那么三极管什么样的呢?话不多说先上图:硬件电路设计基础:三极管(1)
通过图可知,三极管是由两个N,一个P型半导体材料组成,当然根据组合方式,也就有NPN,和PNP型。三极管是一种电流控制电流的半导体器件,其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。关于它内部的结构如何我们不去深入研究,因为我们目的不是去生产它,而是使用它。
那么知道了结构,我们就要研究如何使用:
硬件电路设计基础:三极管(1)
——————三极管工作的工作电压

三极管自身并不能把小电流变成大电流,它仅仅起着一种控制作用,控制着电路里的电源,按确定的比例向三极管提供 I b 、 I c 和 I e 这三个电流。为了容易理解,我们还是用水流比喻电流(见图)。
硬件电路设计基础:三极管(1)
这是粗、细两根水管,粗的管子内装有闸门,这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流,粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大,闸门就开得越大,相应地流过粗管子的水就越多,这就体现出“以小控制大,以弱控制强”的道理。由图可见,细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极 e 就对应着图 中的细管、粗管和粗细交汇的管子。电路见图上 ,若给三极管外加一定的电压,就会产生电流 I b 、 I c 和 I e 。调节电阻R1 改变基极电流 I b , I c 也随之变化。由于 I c = βI b ,所以很小的 I b 控制着比它大 β 倍的 I c 。 I c 不是由三极管产生的,是由电源 V CC 在 I b 的控制下提供的,所以说三极管起着能量转换作用。
1) 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.。
PS:补充一下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) 三极管有三种工作状态:截止,放大,饱和.

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  • 三极管的主要参数:

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三极管的主要参数
硬件电路设计基础:三极管(1)
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(3)反向击穿电压UBR(CEO)
反向击穿电压UBR(CEO)是指基极开路时,加在集电极与发射极之间的最大允许电压。使用中如果管子两端的电压UCE>UBR(CEO),集电极电流IC将急剧增大,这种现象称为击穿。管子击穿将造成三极管永久性的损坏。一般情况下,三极管电路的电源电压E应小于1/2 UBR(CEO)。

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三极管输入输出曲线:
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