晶体三极管的工作原理及电路图

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-01
三极管的原理及作用及电路图?

大哥:我的数字万用表红笔是正极.

电路,是大学里一门专业基础课程。以下学会看原理图,需要先了解一下概念:
(1)首先是要知道几个定律:基尔霍夫定律(一切电路的基础)、安培定律、楞次定律;
(2)其次是要知道几个基本电路:RC电路、RL电路、LC电路、等效电路、并联电路、串联电路、门电路、驱动电路;
(3)第三是要知道几个定义:电动势、击穿、反向击穿、电流源、电压源、负载、电阻值、电压值、电流值、电感值、电容值、电场、电场值、感应电动势、电压值、功率、功率值、额定功率、额定电压、额定电流、导电率、电耦、耦合、电磁感应、电磁场、限压、限流、电阻串并联、电容串并联、电源串并联、交流电源、直流电源、稳压电源、栅极、漏极、源极、基极、集电极、发射极、与门、或门、非门、与非门、与或门、或非门、级联;
(4)第四要知道几个基本原器件:电容、电阻、线圈、二极管、三极管、场效应管、电桥、稳压管、保险丝、晶振、跳线、开关、开关电源;
当了解这么概念后,再理论与实践结合,买一些元器件,自己焊接,就会对原理图理解更深刻。
当三极管处在工作区范围的时候
vc1作为输入 输入一个小电流 单片机的输出是数字化的 高电平5v的时候 三极管工作 放大了Vc1路的电流 输出为V1路的电流 电流遵循IV1=β*IVc1; 电流放大了电压就有可能改变了 所以是V1。
要控制的电路应该就和V1来连接就行了,大约等于加了一个5V的电压(当J3.6为高电平的时候),我想加一个三极管应该是单片机的输出功率有限的缘故吧。当然J3.6为低电平的时候 三极管相当于开路的 V1可以认为没有电压。

  晶体三极管(以下简称三极管)按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N表示在高纯度硅中加入磷,是指取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而p是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

  对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e (Emitter)、基极b (Base)和集电极c (Collector)。如右图所示

  当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Eb。

  在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)及基区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散,但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流了。

  由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电极电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得:

  Ie=Ib+Ic

  这就是说,在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大的Ic,这就是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:

  β1=Ic/Ib

  式中:β1--称为直流放大倍数,

  集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:

  β= △Ic/△Ib

  式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。

  α1=Ic/Ie(Ic与Ie是直流通路中的电流大小)

  式中:α1也称为直流放大倍数,一般在共基极组态放大电路中使用,描述了射极电流与集电极电流的关系。

  α =△Ic/△Ie

  表达式中的α为交流共基极电流放大倍数。同理α与α1在小信号输入时相差也不大。

  放大原理

  1、发射区向基区发射电子

  电源Ub经过电阻Rb加在发射结上,发射结正偏,发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区,形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散,但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度,可以不考虑这个电流,因此可以认为发射结主要是电子流。

  2、基区中电子的扩散与复合

  电子进入基区后,先在靠近发射结的附近密集,渐渐形成电子浓度差,在浓度差的作用下,促使电子流在基区中向集电结扩散,被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合,扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

  3、集电区收集电子

  由于集电结外加反向电压很大,这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散,同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动,流向基区形成反向饱和电流,用Icbo来表示,其数值很小,但对温度却异常敏感。



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半导体三极管,是内部含有两个PN结,外部通常为三个引出电极的半导体器件。它对电信号有放大和开关等作用,应用十分广泛。输入级和输出级都采用晶体管的逻辑电路,叫做晶体管-晶体管逻辑电路,书刊和实用中都简称为TTL电路,它属于半导体集成电路的一种,其中用得最普遍的是TTL与非门。TTL与非门是将若干个晶体管和电阻元件组成的电路系统集中制造在一块很小的硅片上,封装成一个独立的元件。半导体三极管[font color=#000000]是电路中[/font]应用最广泛的器件之一,在电路中用“V”或“VT”(旧文字符号为“Q”、“GB”等)表示。

回答太麻烦,自己看书撒。

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