三极管
三极管是电子制造过程中非常常见的元件。今天我们就从使用角度来讲解一下三极管的原理及其两大主要特点。
什么是三极管?
三极管,也称为晶体管,是电子电路中最重要的器件之一。主要用于电流放大和开关功能。晶体管有三个电极,其中两个形成PN结构。公共电极称为基极(B,英文Base的首字母),另外两个电极称为集电极(C,英文Collector的首字母)和发射极(E,英文Emitter的首字母)。
三极管信号放大原理
三极管的信号放大原理是基于其控制电流大小的特性。以共发射极接法(信号从基极输入,输出集电极,发射极接地)为例,如果基极电压稍有变化,基极电流也会发生变化。基极电流控制集电极电流的变化。基极电流越大,集电极电流也越大,反之亦然。由于集电极电流变化大于基极电流,因此实现了放大。
晶体管的放大倍数是集电极电流变化与基极电流变化的比值(=IC/IB),一般为几十到几百倍。
三极管开关原理
晶体管具有开关功能。开关晶体管看起来就像普通晶体管一样,工作在阻断区和饱和区,分别对应于断开和导通电路。由于它们能完成开、关操作,因此广泛应用于开关电源电路、驱动电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路、输出电路等各种开关电路中。
对于NPN晶体管,基极输入必须为高电平,电流必须大于3mA才能导通。对于PNP晶体管,基极输入必须为低电平,电流必须大于3mA才能导通。这就是NPN型开关晶体管和PNP型开关晶体管的区别。
请注意,上面的两个晶体管是流控器件,这意味着开关动作是通过控制电流来实现的。较高的基极电流可以保持更快的开关速度,但过高的电流会损坏器件。如果电流太低,开关响应会很慢。
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