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三极管原理和作用

2014-6-13 07:18| 编辑:电工学习网| 查看: 4122| 评论: 0

 三极管是两个PN结共居于一块半导体材料上,因为每个半导体三极管都有两个PN结,所以又称为双极结晶体管。
 三极管实际就是把两个二极管同极相连。它是电流控制元件,利用基区窄小的特殊结构,通过载流子的扩散和复合,实现了基极电流对集电极电流的控制,使三极管有更强的控制能力。按照内部结构来区分,可以把三极管分为PNP管和NPN管,两只管按照一定的方式连接起来,就可以组成对管,具有更强的工作能力。如果按照三极管的功耗来区别,可以把它们分为小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管等。
对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。
但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。
放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。
假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。
所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。
如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。
在这里,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。
截止区:应该是那个小的阀门开启的还不够,不能打开打阀门,这种情况是截止区。
饱和区:应该是小的阀门开启的太大了,以至于大阀门里放出的水流已经到了它极限的流量,但是 你关小 小阀门的话,可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。
线性区:就是水流处于可调节的状态。
击穿区:比如有水流存在一个水库中,水位太高(相应与Vce太大),导致有缺口产生,水流流出。而且,随着小阀门的开启,这个击穿电压变低,就是更容易击穿了。
三极管的作用与应用
 三极管具有对电流信号的放大作用和开关控制作用。所以,三极管可以用来放大信号和控制电流的通断。在电源、信号处理等地方都可以看到三极管,集成电路也是由许多三极管按照一定的电路形式连接起来,具有某些用途的元件。三极管是最重要的电流放大元件。
三极管的重要参数
1、β值
     β值是三极管最重要的参数,因为β值描述的是三极管对电流信号放大能力的大小。β值越高,对小信号的放大能力越强,反之亦然;但β值不能做得很大,因为太大,三极管的性能不太稳定,通常β值应该选择30至80为宜。一般来说,三极管的β值不是一个特定的指,它一般伴随着元件的工作状态而小幅度地改变。
2、极间反向电流
     极间反向电流越小,三极管的稳定性越高。
3、三极管反向击穿特性:
     三极管是由两个PN结组成的,如果反向电压超过额定数值,就会像二极管那样被击穿,使性能下降或永久损坏。
4、工作频率
     三极管的β值只是在一定的工作频率范围内才保持不变,如果超过频率范围,它们就会随着频率的升高而急剧下降。

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