張飛老師帶你分分鐘玩透三極管

ID:140343 · 發(fā)表于 2016-10-20 13:25

三極管

是聯(lián)系著

模擬電子與數(shù)字電子

的一種神器

如果你覺(jué)得自己的電子基礎(chǔ)不夠牢靠和扎實(shí)，推薦你先學(xué)三極管，以奠定你的電子設(shè)計(jì)能力。

如上圖所示，這是一個(gè)TO-92封裝的三極管，是個(gè)插件的。

上圖是三極管的基本結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號(hào)

什么是三極管

三極管實(shí)際是ＰＮ結(jié)構(gòu)成。通過(guò)上圖，我們能夠觀察到，它內(nèi)部是兩個(gè)PN結(jié)。關(guān)于它的電路特性，在這里我就不詳細(xì)講解，我這里主要是從工程角度出發(fā)，去理解這么個(gè)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(gè)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(gè)為Ｎ管，即Ｎ型晶體管。

無(wú)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(hào)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(fā)射極的、C是代表集電極的。在正常一個(gè)電路中，我們一般情況下都是把E極接地的，B極接一個(gè)控制信號(hào)，C極接個(gè)負(fù)載，這個(gè)時(shí)候三極管作為開(kāi)關(guān)狀態(tài)下使用的。我們現(xiàn)在來(lái)看三極管是怎么工作的。

三極管的特性

三極管是一個(gè)流控流型的晶體管。顧名思義，電流控制電流的。當(dāng)BE之間流過(guò)一個(gè)電流的，如果C上是接電源的，那么CE之間也會(huì)流過(guò)一個(gè)電流的。

第一個(gè)特性，流控特性。我們把BE之間流過(guò)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(shuō)，

有電流的時(shí)候，

也是有電流的；

沒(méi)有電流，

也是沒(méi)有電流的。也就是用

的電流來(lái)控制

的電流。

第二個(gè)特性，三極管具有放大功能。比如

上流過(guò)1mA的電流，那么在

流過(guò)的電流的大小是成倍于

上的電流放大，而且放大倍數(shù)是90～100倍，即

=100

。這是由三極管自身的特性所決定的。

第三個(gè)特性，當(dāng)E極接地，如果

足夠大，那么

就更加的大，這就預(yù)示著

之間的電阻就更加的小。因?yàn)殡娏髟酱螅娮杈驮叫�。小到我們近似的認(rèn)為CE之間是短路的。

電流大到什么時(shí)候，我們認(rèn)為CE之間的電流是短路的呢？我們一般認(rèn)為是

為1mA的時(shí)候。就是說(shuō)，當(dāng)

>=1mA的時(shí)候，

≈0，

≈0.3V。

第四個(gè)特性，當(dāng)

>=1mA，

=0.7V。這時(shí)候，我們認(rèn)為，這個(gè)三極管是完全打開(kāi)的。它就是起一個(gè)開(kāi)關(guān)作用，

=100mA，

≈0，

0.3V，

=0.7V。

第五個(gè)特性，要想讓三極管完全導(dǎo)通，必須要讓

兩端加一個(gè)大于0.7V的電壓，三極管才完全導(dǎo)通。如果

兩端的電壓小于0.7V，那么三極管就沒(méi)能完全導(dǎo)通，

的電流也就不會(huì)最大，

上就有電阻，而在

上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分壓。這個(gè)分壓值就等效為一個(gè)電阻，隨著

的增大，

就會(huì)越來(lái)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(shè)計(jì)電路。

實(shí)例分析：線性電源--放大管

我們先分析一個(gè)簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)管、控制管等等的電路；最后根據(jù)實(shí)際問(wèn)題，靈活運(yùn)用三極管的特性解決實(shí)際問(wèn)題。首先掌握分析判斷出這部分或這一模塊電路實(shí)現(xiàn)什么功能；然后學(xué)會(huì)根據(jù)功能應(yīng)用三極管設(shè)計(jì)電路。

5V線性電源

分析電路，關(guān)鍵抓住三大要素：源(電源)、地、回路

如上圖所示是一個(gè)5V的線性電源。我們來(lái)看，由于ＣＢ之間是不能夠?qū)ǖ模敲措娏鲝?2V的電壓流出，流過(guò)1.8K的電阻R1，在流過(guò)5.6V的穩(wěn)壓管到地形成回路I。那么此時(shí)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(dāng)穩(wěn)壓管的負(fù)端向正端流過(guò)一個(gè)大于2mA的電流，那么在穩(wěn)壓管的兩端就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的電壓，所以，這個(gè)穩(wěn)壓管就形成了5.6V的電壓。

穩(wěn)壓管兩端產(chǎn)生5.6V 的電壓，然后通過(guò)BE，通過(guò)負(fù)載R，形成上圖所示的回路Ⅱ。那么就會(huì)產(chǎn)生個(gè)

，

上有一個(gè)電流，

上也流過(guò)一個(gè)電流。當(dāng)

增到足夠大，大于1mA,能夠使

的電壓大于0.7V，而實(shí)際上只要大于0.6V就可以了，這時(shí)候，三極管就完全導(dǎo)通。因此，在右上角就會(huì)形成一個(gè)5V的電壓。這個(gè)5V電壓的形成是由于

上有一個(gè)0.6V的壓降，5.6－0.6=5V。就形成這么一個(gè)５Ｖ的電壓。完全導(dǎo)通時(shí)

就近似為0，此時(shí)CE短路了，12V就會(huì)通過(guò)三極管完全過(guò)來(lái)，那么此時(shí)E點(diǎn)的電壓不就是12V了？不是5V了。

當(dāng)E點(diǎn)為12V時(shí)，E點(diǎn)電位就會(huì)超過(guò)B點(diǎn)的電位，這時(shí)候，

之間的電壓就小于0.6V，此時(shí)三極管就關(guān)閉了。

就沒(méi)有電流了，

也沒(méi)有電流流過(guò)，這時(shí)E點(diǎn)的電壓就會(huì)開(kāi)始急劇下降，當(dāng)下降到5V的時(shí)候，

的電壓又等于0.6V了，三極管又完全導(dǎo)通了。這時(shí)E點(diǎn)的電壓就開(kāi)始往上升，

之間的電壓又開(kāi)始小于0.6V并往逐漸減小，CE之間的阻抗作用越來(lái)越大，直到三極管關(guān)閉。這樣周而復(fù)始，最后使E點(diǎn)電壓穩(wěn)定在5V。這個(gè)電路最終就形成的是一個(gè)負(fù)反饋的負(fù)載電路。也就是說(shuō)，這個(gè)電阻是接在E極上的，它有負(fù)反饋?zhàn)饔?通過(guò)它上面的電壓一會(huì)兒增，一會(huì)兒降，來(lái)控制

，也同時(shí)控制了

，最終讓E點(diǎn)電壓穩(wěn)定在5V。

ID:153199 · 發(fā)表于 2017-2-13 11:33

不錯(cuò)的文件，值得收藏

ID:161144 · 發(fā)表于 2017-2-17 09:49

現(xiàn)在搞電池組的BMS開(kāi)發(fā)，大家給推薦一下，采集芯片和主控芯片用誰(shuí)家的比較好。多推薦幾家。

ID:654932 · 發(fā)表于 2021-1-22 10:53

好文件，說(shuō)的很清楚！

ID:866936 · 發(fā)表于 2021-1-25 13:33

太復(fù)雜了能不能簡(jiǎn)單點(diǎn)，讓人一目了然的那種。

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