三极管的原理是什么,怎么用?

高and翔


三极管的简称就是晶体三极管,有的叫晶体管、也有的叫半导体三极管,各有各的叫法。三极管是电子电路的重要元器件之一,它的制作过程采用光刻、扩散等工艺在同一块半导体,比如硅片或者锗片上通过参杂形成三个区两个PN结,然后引出三个电极(管脚)。由两个N区夹P区的三极管为NPN型三极管,由两个P区夹N区得的三极管为PNP型三极管。




三极管的工作原理

假设拿个好的三极管,那么就要创造外部条件来满足三极管的工作。比如是NPN型三极管如上图,此时需要在NPN型三极管的发射结加正向电压,在集电结加反向电压。此时,有Ube>0、Ubc<0,那么只要用Ubb和Ucc电源来实现偏置就行。因为三极管只要基极有微小电流变化,集电极就会有β.Ib的电流变化,即Ic=βIb。因此,集电极输出的电信号是远大于基极的输入电信号。这里讨论的只是三极管放大交流电信号的外部条件。

三极管内部载流子运动过程,发射区的电子向基区运动。



由上述提到发射接结加正向电压,
电子的扩散运动增强而且是有序的扩散。于是发射区的自由电子就不断的越过发射结这道墙进入基区。因此,形成了发射区电流IEN。发射区的电子跑到基区,发射区电子变少怎么办?此时电源UBB就给发射区补充电子,得到电流IE。但是扩散不仅仅只是发射区的电子跑到基区,同时也有基区的空穴也会越过发射结这道墙跑到发射区,形成电流IEP。这里因为基区参杂浓度实在低,基区的空穴实在太少,因此IEP的电流被忽略掉,即有IE=IEN。又因为上面提到基区参杂浓度低,基区确实很薄,那么发射区的电子越过发射结跑到基区,由于基区空穴太少,一部分跟基区的空穴复合,一部分又越过集电结跑到集电区。同时UBB又会不断的向基区补充空穴,就有复合电流IBN。也是因为基区参杂浓度低,因此复合电子很少,那么IBN是很小的,几乎忽略。

由此说来,发射区的大部分电子最终都赖在集电区了。由于集电区的集电结加的是反向电压,有利于少数非平衡的自由电子做漂移运动。此时,基区跑到集电结非平衡的少数电子就在电场力的作用下,几乎越过集电结这道墙漂移至集电区形成集电极电流ICN。同时,由于集电区少数的空穴和基区的少数电子也要向对方做漂移运动,那么形成反向饱和电流ICBO。由于ICBO小的可怜,几乎忽略掉。最终根据共发射极NPN型三极管内部的运动分析得知,IE=IB+IC。


工业自动化小白


三极管是一种控制电流的半导体器件,它的作用是把微弱信号放大,它是电流放大器件,但是在实际时候通常通过一个电阻将三极管的电流放大作用转变为电压放大作用,因此,只要电路参数设置合适,一般输出电压可以比输入电压高很多倍。它分为三个工作状态,即截止状态、放大状态、饱和状态。

我们经常说这个三极管是NPN型还是PNP型的,这是根据结构分类的方法,除了根据结构还可以根据材料分类有硅管、锗管;根据功率分类有小、中、大功率管、根据频率分类有高频管、低频管。

当Ib=0时, Ic→0 ,此时三极管处于截止状态,相当于开关断开;

当Ib>0时, Ib电流轻微的变化,会在Ic上几十甚至几百倍的放大倍数 ;

当Ib很大时,Ic变得很大时候,Ic无法随着Ib的增大而增大,此时三极管失去了放大功能,相当于开关导通。

三极管一般主要有两个作用:

第一个

三极管经常用于开关作用

如图,以硅二极管导通电压0.7V为例,只要Vb>0.7V即可使BE间导通,I/O输出高电平时,三极管处于饱和状态,此时发射结与集电结均为正偏置,ce两级间相当“短路”,即呈“开”的状态;当I/O输出低电平时,三极管在截止状态,发射结与集电结均为反偏置,此时相当于“断开”,即呈“关”的状态,这就是三极管在开关方面的作用。不过三极管这种作用一般都是小电流小电压时候用。

第二个三极管经常用于放大作用

三极管还有一个就是放大作用,一般的单片机输出电流的能力有限,有时候直接驱动继电器有些难,可以通过三极管来控制驱动继电器。三极管的电流放大作用,基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。如下图所示:

三极管还有其他作用,比如扩流作用、代换作用等。


大年君


如果你了解电子三极管,那我可以告诉你,晶体三极管和电子三极管是一样的。一样一样的。

然后回答你的问题,那么三极管的原理是什么呢?一言难尽啊。♬♩♫♪☻(●´∀`●)☺♪♫♩♬




心灵捕手没看完


三极管工作中有三个状态,截止状态,放大状态,饱和状态。我们常利用三极管的截止状态和饱和状态来做无触点开关,数字电路中常以三极管来做开关电路。模拟电路中常常利用三极管的放大状态来进行信号的放大。如下图


上图中就是利用三极管构建的非门电路,当输入端为高电平时,三极管进入饱和状态,输出端经过三极管接地,为低电平。当输入端为低电平时,三极管进入截止状态,输出端电压等于电源电压,输出为高电平。


如上图,是利用三极管的放大原理构建的一个扩音器电路,图中MIC为驻极体话筒,当对着话筒说话时,声音信号经过话筒转换为电信号,经过耦合电容和基极电阻加到三极管的基极,从而控制三极管的集电极电流做相同的变化,变化的集电极电流在集电极电阻R3上会产生幅度比输入大的电压信号,然后经过输出端耦合电容至扬声器,或者下一级放大电路进行放大。

本人才疏学浅,只能使用粗浅的语言来简单介绍一下三极管,如有错误,望不吝赐教。


电子维修


对一个设备我们想用好,就必须懂结构懂性能懂原理。

三极管的结构就是在一块极薄的硅或锗上通过一定的工艺做出两个PN结构成三层半导体,然后在三层上各引一根导线就是三极管的极电极,基极,和发射极

组合形式两种,NPN和PNP

工作原理

三极管工作必要条件是B极和E极之间施加正向电压(大小不能超过1V);在C极和E极之间施加反向电压(此电压应比eb间电压较高),若要取得输出必须施加负载。 当三极管满足必要的工作条件后,其工作原理如下:

基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压,所以电子从发射极向基极移动,又因为C极和E极间施加了反向电压,因此,从发射极向基极移动的电子,在高电压的作用下,通过基极进入集电极。于是,在基极所加的正电压的作用下,发射极的大量电子被输送到集电极,产生很大的集电极电流。

基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时,由于C极和E极间施加了反向电压,所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区,阻碍了从发射极向集电极的电子流动,因 而就没有集电极电流产生。在晶体三极管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流,这就是三极管的电流放大作用。

三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止,这就是三极管的开关作用(开关特性)。

电流放大作用是三极管的主要特征。

个人心得:我们在测量三极管质量好坏时,别忘了测量白塔值,它能反映电流放大能力的强弱,正常值为30到100之间,有的电器设备有电流声就是三极管放大倍数太大引起的。


我要努力20769873



三极管有三种状态

放大

截止

饱和

这三种状态在不同的环境下,有不同的用处主要看我们是用在什么场合,有开关管,有功率管,有放大管,每个有每个的特定作用,并根据,其构成的材质分为npn pnp两种管型

材料为gui zhe两中,打不出来就用拼音了,你们能看懂就行,每天需要不断的学习!


工控人s


半导体三极管,简称三极管。它是通过一定的工艺,将半导体材料制成的PN结结合在一起的固态电子器件。两个PN结的结合方式决定三级管的种类。分为N和P型两种。如下图的a为N型,b为P型。


三极管的怎么用,这得看三极管工作在什么状态下,三极管有三个工作状态分别为:截止,放大,饱和。三中工作状态。

其实我们学三极管的时候,书上很多的空间用来介绍三极管的放大作用,但是在实际的开发中很少用到三极管的放大作用,大部分的时候用它的截止和饱和区,也就是用来当开关用。

上图介绍了N型三极管作为开关管的应用电路。一般n型开关管把负载接在电源上,p型刚好相反。

仅个人观点。


余辉431


三极管就是扛杆原理,工作点就是支点,电压放大就是支点靠左(即输入端),输入点小幅度变化,就能在输出点有更大变化,但撬动的重量有限。电流放大就是支点靠右(即输出端),输出幅度不大,但能撬动更重的物体。简单明了吧!


天府520


对于半导体并没那么玄乎。物体对电流的作用有,导体,半导体和绝缘体。导体对电流为导通,绝缘体则是不导通,半导体是半导通,其实都是能量转换的物体。对于兴趣者了解各类电路,以'回路的四端网络'为基础,即端进端出的结果为过程,具体实现电路由设计人员去做。这样即易懂还提高认知的效率。


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