本文主要介紹三極管原理最通俗的表達理解,希望對您的學習有所幫助。
對三極管放大作用的理解,切記一點:能量不會無緣無故的產生,所以,三極管一定不會產生能量。
但三極管厲害的地方在于:它可以通過小電流控制大電流。
放大的原理就在于:通過小的交流輸入,控制大的靜態(tài)直流。
假設三極管是個大壩,這個大壩奇怪的地方是,有兩個閥門,一個大閥門,一個小閥門。小閥門可以用人力打開,大閥門很重,人力是打不開的,只能通過小閥門的水力打開。
所以,平常的工作流程便是,每當放水的時候,人們就打開小閥門,很小的水流涓涓流出,這涓涓細流沖擊大閥門的開關,大閥門隨之打開,洶涌的江水滔滔流下。
如果不停地改變小閥門開啟的大小,那么大閥門也相應地不停改變,假若能嚴格地按比例改變,那么,完美的控制就完成了。
在這里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是輸入信號。當然,如果把水流比為電流的話,會更確切,因為三極管畢竟是一個電流控制元件。
截止區(qū):應該是那個小的閥門開啟的還不夠,不能打開打閥門,這種情況是截止區(qū)。
飽和區(qū):應該是小的閥門開啟的太大了,以至于大閥門里放出的水流已經到了它極限的流量,但是 你關小 小閥門的話,可以讓三極管工作狀態(tài)從飽和區(qū)返回到線性區(qū)。
線性區(qū):就是水流處于可調節(jié)的狀態(tài)。
擊穿區(qū):比如有水流存在一個水庫中,水位太高(相應與Vce太大),導致有缺口產生,水流流出。而且,隨著小閥門的開啟,這個擊穿電壓變低,就是更容易擊穿了。
術語說明
一、三極管
三極管是兩個PN結共居于一塊半導體材料上,因為每個半導體三極管都有兩個PN結,所以又稱為雙極結晶體管。
三 極管實際就是把兩個二極管同極相連。它是電流控制元件,利用基區(qū)窄小的特殊結構,通過載流子的擴散和復合,實現了基極電流對集電極電流的控制,使三極管有 更強的控制能力。按照內部結構來區(qū)分,可以把三極管分為PNP管和NPN管,兩只管按照一定的方式連接起來,就可以組成對管,具有更強的工作能力。如果按 照三極管的功耗來區(qū)別,可以把它們分為小功率三極管、中功率三極管、大功率三極管等。
二、作用與應用
三極管具有對電流信號的放大作用和開關控制作用。所以,三極管可以用來放大信號和控制電流的通斷。在電源、信號處理等地方都可以看到三極管,集成電路也是由許多三極管按照一定的電路形式連接起來,具有某些用途的元件。三極管是最重要的電流放大元件。
三、三極管的重要參數
1、β值
β值是三極管最重要的參數,因為β值描述的是三極管對電流信號放大能力的大小。β值越高,對小信號的放大能力越強,反之亦然;但β值不能做得很大,因為太 大,三極管的性能不太穩(wěn)定,通常β值應該選擇30至80為宜。一般來說,三極管的β值不是一個特定的指,它一般伴隨著元件的工作狀態(tài)而小幅度地改變。
2、極間反向電流
極間反向電流越小,三極管的穩(wěn)定性越高。
3、三極管反向擊穿特性:
三極管是由兩個PN結組成的,如果反向電壓超過額定數值,就會像二極管那樣被擊穿,使性能下降或永久損壞。
4、工作頻率
三極管的β值只是在一定的工作頻率范圍內才保持不變,如果超過頻率范圍,它們就會隨著頻率的升高而急劇下降。
四、分類
按放大原理的不同,三極管分為雙極性三極管(BJT,Bipolar Junction Transistor )和單極性(MOS/MES型: Metal-Oxide-Semiconductor or MEtal Semiconductor)三極管。BJT中有兩種載流子參與導電,而在MOS型中只有一種載流子導電。BJT一般是電流控制器件,而MOS型一般是電 壓控制器件。
五,使用
搞數字電路的使用三極管大都當開關用,只要保證三極管工作在飽和區(qū)和截止區(qū)就可以。