三極管的原理是什麼,怎麼用?

高and翔

三極管工作中有三個狀態,截止狀態,放大狀態,飽和狀態。我們常利用三極管的截止狀態和飽和狀態來做無觸點開關,數字電路中常以三極管來做開關電路。模擬電路中常常利用三極管的放大狀態來進行信號的放大。如下圖




上圖中就是利用三極管構建的非門電路,當輸入端為高電平時,三極管進入飽和狀態,輸出端經過三極管接地,為低電平。當輸入端為低電平時,三極管進入截止狀態,輸出端電壓等於電源電壓,輸出為高電平。

如上圖,是利用三極管的放大原理構建的一個擴音器電路,圖中MIC為駐極體話筒,當對著話筒說話時,聲音信號經過話筒轉換為電信號,經過耦合電容和基極電阻加到三極管的基極,從而控制三極管的集電極電流做相同的變化,變化的集電極電流在集電極電阻R3上會產生幅度比輸入大的電壓信號,然後經過輸出端耦合電容至揚聲器,或者下一級放大電路進行放大。

本人才疏學淺,只能使用粗淺的語言來簡單介紹一下三極管,如有錯誤,望不吝賜教。


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三極管是一種控制電流的半導體器件,它的作用是把微弱信號放大,它是電流放大器件,但是在實際時候通常通過一個電阻將三極管的電流放大作用轉變為電壓放大作用,因此,只要電路參數設置合適,一般輸出電壓可以比輸入電壓高很多倍。它分為按個工作狀態,即截止狀態、放大狀態、飽和狀態。

我們經常說這個三極管是NPN型還是PNP型的,這是根據結構分類的方法,除了根據結構還可以根據材料分類有硅管、鍺管;根據功率分類有小、中、大功率管、根據頻率分類有高頻管、低頻管。

當Ib=0時, Ic→0 ,此時三極管處於截止狀態,相當於開關斷開;

當Ib>0時, Ib電流輕微的變化,會在Ic上幾十甚至幾百倍的放大倍數 ;

當Ib很大時,Ic變得很大時候,Ic無法隨著Ib的增大而增大,此時三極管失去了放大功能,相當於開關導通。

三極管一般主要有兩個作用:

第一個三極管經常用於開關作用

如圖,以硅二極管導通電壓0.7V為例,只要Vb>0.7V即可使BE間導通,I/O輸出高電平時,三極管處於飽和狀態,此時發射結與集電結均為正偏置,ce兩級間相當“短路”,即呈“開”的狀態;當I/O輸出低電平時,三極管在截止狀態,發射結與集電結均為反偏置,此時相當於“斷開”,即呈“關”的狀態,這就是三極管在開關方面的作用。不過三極管這種作用一般都是小電流小電壓時候用。

第二個三極管經常用於放大作用

三極管還有一個就是放大作用,一般的單片機輸出電流的能力有限,有時候直接驅動繼電器有些難,可以通過三極管來控制驅動繼電器。三極管的電流放大作用,基極電流微小的變化量來控制集電極電流較大的變化量。如下圖所示:

三極管還有其他作用,比如擴流作用、代換作用等。


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三極管的原理是什麼,怎麼用?看看下面的介紹你就明白了!

三極管也叫雙極型晶體管

結構與符號

由三層半導體、兩個PN結構成

具有夾在兩個N半導體之間的P型半導體的管稱為NPN管。 還有一種雙重形式,兩塊P型半導體夾著一個N型半導體管,稱為PNP管。 晶體管制造工藝的特徵在於發射極區域是高濃度摻雜區域,具有非常薄的基極面積和低雜質濃度以及大的集電極結區域。 這種結構可以保證晶體管的電流放大

三層半導體材料構成NPN型、PNP型

二、類型

按材料分: 硅管、鍺管 按結構分: NPN、 PNP 按使用頻率分: 低頻管、高頻管

按功率分:小功率管 < 500 mW

中功率管 0.5 ~1 W 大功率管 > 1 W

三極管放大的外部條件

晶體管放大的條件

可引起集電極電流大變化的基極電流的小變化的特徵被稱為晶體管的電流放大。

物質:更大電流的變化受小電流變化的控制。

晶體管的電流放大原理

1.電子從發射極到基極區的擴散過程:

由於發射結處於正向偏置,發射區中的大部分無載流子電子將繼續擴散到基極區,並且不斷從電源添加電子,從而形成發射極電流IE。

2.基區電子的擴散和複合過程:

由於基極面積非常薄,其載流子空穴濃度大部分非常低,因此只有一小部分從發射極擴散的電子與基極孔結合。其餘大部分可擴散到收集器的接合邊緣。

3.收集區從發射區收集電子程序。

由於集電極結的反向偏置,可以形成從發射區到基極區和集電極區邊緣的電子拉入集電極區,從而形成更大的集電極電流集成電路。

實驗結果表明,IC的數十倍至數百倍大於IB和IB,雖然非常小,但對IC有控制作用,IC隨IB變化而變化,基極電流的小變化可由變化引起在集電極電流較大時,對集電極電流具有較大的小基極電流控制作用,這是一種管電流放大。

其它特點:

應用實例

續上圖:

總結如下:

雜質半導體分為N型和P型半導體兩種。電子和空穴是半導體中的兩種導電載體。

半導體二極管由具有單一導向功率的PN組成。施加正偏壓二極管並截止反偏壓二極管。特殊二極管既具有二極管的特性,又具有自身的特殊性能,如穩壓二極管,穩壓器,用於照明的發光二極管,用於光電轉換的光電二極管等。

半導體三極管的基極電流由集電極電流控制,因此它是電流控制器件。具有電流放大的三極管的外部條件是發射極必須向前偏置,並且該集合必須是反向偏移。

光敏電阻,熱敏電阻和壓敏電阻是三種特殊的半導體器件。它常用於溫度測量,控制,穩壓和過壓保護電路中。

以上便是我的一些見解,希望能夠對您有所幫助!如果您有更好的看法,還有家境在評論區留言!


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對一個設備我們想用好,就必須懂結構懂性能懂原理。

三極管的結構就是在一塊極薄的硅或鍺上通過一定的工藝做出兩個PN結構成三層半導體,然後在三層上各引一根導線就是三極管的極電極,基極,和發射極


組合形式兩種,NPN和PNP

工作原理

三極管工作必要條件是B極和E極之間施加正向電壓(大小不能超過1V);在C極和E極之間施加反向電壓(此電壓應比eb間電壓較高),若要取得輸出必須施加負載。 當三極管滿足必要的工作條件後,其工作原理如下:

基極有電流流動時。由於B極和E極之間有正向電壓,所以電子從發射極向基極移動,又因為C極和E極間施加了反向電壓,因此,從發射極向基極移動的電子,在高電壓的作用下,通過基極進入集電極。於是,在基極所加的正電壓的作用下,發射極的大量電子被輸送到集電極,產生很大的集電極電流。

基極無電流流動時。在B極和E極之間不能施加電壓的狀態時,由於C極和E極間施加了反向電壓,所以集電極的電子受電源正電壓吸引而在C極和E極之間產生空間電荷區,阻礙了從發射極向集電極的電子流動,因 而就沒有集電極電流產生。在晶體三極管中很小的基極電流可以導致很大的集電極電流,這就是三極管的電流放大作用。

三極管還能通過基極電流來控制集電極電流的導通和截止,這就是三極管的開關作用(開關特性)。

電流放大作用是三極管的主要特徵。

個人心得:我們在測量三極管質量好壞時,別忘了測量白塔值,它能反映電流放大能力的強弱,正常值為30到100之間,有的電器設備有電流聲就是三極管放大倍數太大引起的。


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半導體三極管,簡稱三極管。它是通過一定的工藝,將半導體材料製成的PN結結合在一起的固態電子器件。兩個PN結的結合方式決定三級管的種類。分為N和P型兩種。如下圖的a為N型,b為P型。


三極管的怎麼用,這得看三極管工作在什麼狀態下,三極管有三個工作狀態分別為:截止,放大,飽和。三中工作狀態。

其實我們學三極管的時候,書上很多的空間用來介紹三極管的放大作用,但是在實際的開發中很少用到三極管的放大作用,大部分的時候用它的截止和飽和區,也就是用來當開關用。

上圖介紹了N型三極管作為開關管的應用電路。一般n型開關管把負載接在電源上,p型剛好相反。

僅個人觀點。


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三極管有三種狀態

放大

截止

飽和

這三種狀態在不同的環境下,有不同的用處主要看我們是用在什麼場合,有開關管,有功率管,有放大管,每個有每個的特定作用,並根據,其構成的材質分為npn pnp兩種管型

材料為gui zhe兩中,打不出來就用拼音了,你們能看懂就行,每天需要不斷的學習!


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三極管就是扛杆原理,工作點就是支點,電壓放大就是支點靠左(即輸入端),輸入點小幅度變化,就能在輸出點有更大變化,但撬動的重量有限。電流放大就是支點靠右(即輸出端),輸出幅度不大,但能撬動更重的物體。簡單明瞭吧!


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