張飛老師帶你分分鐘玩透三極管

ID:140343 · 發表于 2016-10-20 13:25

三極管

是聯系著

模擬電子與數字電子

的一種神器

如果你覺得自己的電子基礎不夠牢靠和扎實，推薦你先學三極管，以奠定你的電子設計能力。

如上圖所示，這是一個TO-92封裝的三極管，是個插件的。

上圖是三極管的基本結構和電氣圖形符號

什么是三極管

三極管實際是ＰＮ結構成。通過上圖，我們能夠觀察到，它內部是兩個PN結。關于它的電路特性，在這里我就不詳細講解，我這里主要是從工程角度出發，去理解這么個三極管。

上圖（a）所示的三極管，箭頭從Ｅ極指向Ｂ極的，稱之為Ｐ管，即Ｐ型的晶體管。

上圖（b）所示的這個三極管，箭頭是從Ｂ極指向Ｅ極的，箭頭從里往外，我們稱這個為Ｎ管，即Ｎ型晶體管。

無論是Ｐ型還是Ｎ型的，都是差不多的。這里，主要講講N型三極管的。N型的三極管的圖形符號如下圖所示。

三極管有三根引腳：B是代表基極的、E是代表發射極的、C是代表集電極的。在正常一個電路中，我們一般情況下都是把E極接地的，B極接一個控制信號，C極接個負載，這個時候三極管作為開關狀態下使用的。我們現在來看三極管是怎么工作的。

三極管的特性

三極管是一個流控流型的晶體管。顧名思義，電流控制電流的。當BE之間流過一個電流的，如果C上是接電源的，那么CE之間也會流過一個電流的。

第一個特性，流控特性。我們把BE之間流過的電流稱之為

，為基極電流，在C極（集電極）處，CE之間的電流稱之為

。也就是說，

有電流的時候，

也是有電流的；

沒有電流，

也是沒有電流的。也就是用

的電流來控制

的電流。

第二個特性，三極管具有放大功能。比如

上流過1mA的電流，那么在

流過的電流的大小是成倍于

上的電流放大，而且放大倍數是90～100倍，即

=100

。這是由三極管自身的特性所決定的。

第三個特性，當E極接地，如果

足夠大，那么

就更加的大，這就預示著

之間的電阻就更加的小。因為電流越大，電阻就越小。小到我們近似的認為CE之間是短路的。

電流大到什么時候，我們認為CE之間的電流是短路的呢？我們一般認為是

為1mA的時候。就是說，當

>=1mA的時候，

≈0，

≈0.3V。

第四個特性，當

>=1mA，

=0.7V。這時候，我們認為，這個三極管是完全打開的。它就是起一個開關作用，

=100mA，

≈0，

0.3V，

=0.7V。

第五個特性，要想讓三極管完全導通，必須要讓

兩端加一個大于0.7V的電壓，三極管才完全導通。如果

兩端的電壓小于0.7V，那么三極管就沒能完全導通，

的電流也就不會最大，

上就有電阻，而在

上就會產生一個分壓。這個分壓值就等效為一個電阻，隨著

的增大，

就會越來越小。

這些是三極管很重要的特性。有了這些特性，我們就能夠很好的分析電路，設計電路。

實例分析：線性電源--放大管

我們先分析一個簡單的線性電源電路中三極管在其中的作用；之后再分析三極管作為開關管、控制管等等的電路；最后根據實際問題，靈活運用三極管的特性解決實際問題。首先掌握分析判斷出這部分或這一模塊電路實現什么功能；然后學會根據功能應用三極管設計電路。

5V線性電源

分析電路，關鍵抓住三大要素：源(電源)、地、回路

如上圖所示是一個5V的線性電源。我們來看，由于ＣＢ之間是不能夠導通的，那么電流從12V的電壓流出，流過1.8K的電阻R1，在流過5.6V的穩壓管到地形成回路I。那么此時在電阻R1兩端的電壓差為6.4V，6.4/1.8=3.56mA，大于2mA。我們知道，當穩壓管的負端向正端流過一個大于2mA的電流，那么在穩壓管的兩端就會出現一個穩定的電壓，所以，這個穩壓管就形成了5.6V的電壓。

穩壓管兩端產生5.6V 的電壓，然后通過BE，通過負載R，形成上圖所示的回路Ⅱ。那么就會產生個

，

上有一個電流，

上也流過一個電流。當

增到足夠大，大于1mA,能夠使

的電壓大于0.7V，而實際上只要大于0.6V就可以了，這時候，三極管就完全導通。因此，在右上角就會形成一個5V的電壓。這個5V電壓的形成是由于

上有一個0.6V的壓降，5.6－0.6=5V。就形成這么一個５Ｖ的電壓。完全導通時

就近似為0，此時CE短路了，12V就會通過三極管完全過來，那么此時E點的電壓不就是12V了？不是5V了。

當E點為12V時，E點電位就會超過B點的電位，這時候，

之間的電壓就小于0.6V，此時三極管就關閉了。

就沒有電流了，

也沒有電流流過，這時E點的電壓就會開始急劇下降，當下降到5V的時候，

的電壓又等于0.6V了，三極管又完全導通了。這時E點的電壓就開始往上升，

之間的電壓又開始小于0.6V并往逐漸減小，CE之間的阻抗作用越來越大，直到三極管關閉。這樣周而復始，最后使E點電壓穩定在5V。這個電路最終就形成的是一個負反饋的負載電路。也就是說，這個電阻是接在E極上的，它有負反饋作用,通過它上面的電壓一會兒增，一會兒降，來控制