三极管工作原理图解及详解,三极管的工作原理动画演示
chanong
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今天我们来谈谈三极管。
什么是三极管?三极管的正式名称是“晶体三极管”,又称“晶体管”,是一种具有放大功能的半导体元件。通常指本征半导体三极管,或BJT管。
典型的三极管由三层半导体材料组成,它们是连接到外部电路并帮助传导电流的端子。施加到晶体管任一端子对的电压或电流控制流经另一端子对的电流。
三极管实物照片
三极管中的三极管是什么?
基极:用于激活晶体管。 (该名称源自早期点接触晶体管在基板上有两个点接触,形成基极连接。) 集电极:三极管的正极。 (因为载流子聚集) 发射极:三极管的负极。 (由于电荷载流子的释放)
晶体管的分类晶体管应用广泛,种类繁多,分类方法也不同。按结构分
NPN型晶体管PNP型晶体管按功率
小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管的工作频率不同。
低频三极管和高频三极管根据封装形式的不同而有所不同。
根据PN接合材料的不同,有金属密封型、树脂密封型、锗晶体管、硅晶体管以及特殊的专用晶体管。
本节主要讲解PNP型和NPN型晶体管的工作原理。国民党
PNP 是一种BJT,其中将n 型材料引入或放置在两种p 型材料之间。在这种配置中,该器件控制电流的流动。 PNP 晶体管由两个串联的晶体二极管组成。二极管的右侧称为集电极-基极二极管,左侧称为发射极-基极二极管。 NPN
在NPN中,两个n型材料之间有一个p型材料。 NPN晶体管主要用于将弱信号放大为强信号。在NPN 晶体管中,电子从发射极区域移动到集电极区域,在晶体管内产生电流。这种类型的晶体管广泛应用于电路中。
PNP和NPN符号图
晶体管的三种工作状态是截止、放大和饱和。接下来分享一下我在微信公众号上看到的《三极管工作原理-截止状态》的通俗易懂的讲解。
三极管的截止状态比较容易理解,但是当三极管的发射结反向偏置,集电极结反向偏置时,三极管就进入截止状态。
这和水龙头关紧时一样,水龙头内的水不会流出。
三极管工作原理-截止状态
在截止状态下,三极管各极电流近似为零,集电极和发射极不连通。三极管工作原理-放大条件
当晶体管的发射结正向偏置、集电极结反向偏置时,晶体管进入放大状态。
在放大状态下,三极管相当于一个受控的水龙头,水龙头流出的水量由开关(底座)控制,开关越大,流出的水越多。
也就是说,在放大状态下,当基极电流增大时,集电极电流也增大!并且,ic与ib之间存在一定的比例关系:ic= ib,其中为直流电流放大系数,代表晶体管的放大能力。
三极管工作原理-放大条件
三极管工作原理-饱和状态
当晶体管的发射结正向偏置且集电极结正向偏置时,晶体管工作在饱和状态。
在饱和状态下,晶体管的集电极电流ic的大小不再受基极电流ib控制,并且ic和ib不再成比例。
当饱和晶体管的基极电流ib增加时,集电极电流ic不会增加,所以这就像把水龙头开关开大,再开,水就不再流了。它又变大了。
三极管工作原理-饱和状态
三极管放大电路的功能应用
晶体管是一种电流放大元件,可用作交流或直流信号放大器。如下图所示,晶体管从基极输入小电流,通过控制集电极输出大电流。
NPN晶体管放大电路
PNP晶体管放大电路
晶体管的基极(b)电流最小,远小于其他两个引脚的电流,发射极(e)电流最大(等于集电极和基极电流之和)。集电极(c)电流与基极(b)电流相同,电流之比就是三极管的放大倍数。
晶体管具有放大功能的基本条件是基极和发射极之间施加正向电压(发射极结正向偏置),基极和集电极之间施加反向电压(集电极正向偏置) 。结是反向偏置的)。基极相对于发射极具有正电压,并且基极相对于集电极具有负电压。
晶体管主要有三种类型:共基极(CB)、共集电极(CC)和共发射极(CE)。
在共基极(CB) 配置中,晶体管的基极端子在输入端子和输出端子之间是公共的。
晶体管基极普通型(CB)
晶体管共集电极型(CC)
在公共集电极(CC) 配置中,集电极端子在输入和输出端子之间是公共的。
晶体管共集电极型(CC)
晶体管发射极普通型(CE)
在共发射极(CE) 配置中,发射极端子在输入和输出端子之间是公共的。
晶体管发射极普通型(CE)
三极管开关功能
三极管的集电极电流在一定范围内相对基极电流呈线性变化,这就是放大特性。当基极电流大于这个范围时,晶体管的集电极电流达到饱和值(导通),当基极电流小于这个范围时,晶体管截止(开路)。该电路还可以起到开关作用,截止特性如下图所示。
三极管开关功能
三极管的其他特点
三极管可以与其他元件组合形成振荡器。将小功率晶闸管与大功率三极管组合即可得到大功率晶闸管。主要作用是放大电流。两个串联的三极管可以直接替换进行调光,台灯中的双向触发二极管主要有替代功能,三极管组成的电路可以模拟其他元件,作为电阻分压器组成恒压源电路,晶体管用作恒压管和晶体管逆变器,上面我们已经详细讲解了三极管的工作原理,大家可以在评论区留言,我很高兴。








