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三極管三種工作狀态詳解

職場 更新时间:2024-08-07 11:14:43
一、三極管的介紹

三極管,也就是半導體三極管,是一種控制電流的半導體器件,其作用就是把微弱信号放大成幅度值較大的電信号,也用作于無觸點開關。通常,三極管具有電流放大的作用,它的結構是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間是基區,兩側部分是發射區和集電區,通常按照兩側排列方式有PNP和NPN兩種。

三極管三種工作狀态詳解(輕松讀懂三極管)1

三極管的兩個PN結,類似于兩個共陰或共陽的二極管

二、三極管的三種工作狀态

截止狀态:三極管發射結的電壓小于PN結的導通電壓,基極電流為零,集電極電流和發射極電流都為零,三極管這時便失去了電流放大作用,集電極和發射極之間相當于開關的斷開狀态,我們稱三極管處于截止狀态。

放大狀态:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,三極管的發射結正向偏置,集電結反向偏置,這時基極電流對集電極電流起着控制作用,使三極管具有電流放大作用。

飽和導通狀态:當加在三極管發射結的電壓大于PN結的導通電壓,并當基極電流增大到一定程度時,集電極電流不再随着基極電流的增大而增大,而是處于某一定值附近不怎麼變化,這時三極管失去電流放大作用,集電極與發射極之間的電壓很小,集電極和發射極之間相當于開關的導通狀态。三極管的這種狀态我們稱之為飽和導通狀态。

三、三極管的作用

·對微弱的信号進行放大:基極輸入一個很小的信号就會引起集電極很大的電流變化,這是電子電路中一個最重要也是最核心的部分。

·用作無觸點開關:利用三極管的截止和導通特性來控制或驅動負載;比如由三極管組成的門電路、開關電源等。

四、三極管的種類

三極管的種類有很多,根據不同類别可以有不同分類:

①按照半導體材料來分:有矽管和鍺管;

②按照工作頻率來分:有低頻管和高頻管;

③按照功率來分:有小功率管,中功率管和大功率管;

④按照功能來分:分為開關管,功率管,達林頓管,光敏管等。

我們平時常見的NPN型主E極管有: 8050、 9013、 9014、 9018、 C1815、 D882、TIP41、 3DD15、 2N3055、 2N3773等;

常見的PNP型三極管有: 8550、9012、 9015、 B772、 TIP42、 2N5884等。

其中,像8050、8550、 9013、 9012等這種TO-92封裝的E極管屬于小功率三極管:

三極管三種工作狀态詳解(輕松讀懂三極管)2

D882、B772、TIP41、TIP42等屬于中功率三極管:

三極管三種工作狀态詳解(輕松讀懂三極管)3

3DD15、2N3055、2N3773、2N5884等這種金封鐵帽的三極管屬于大功率三極管:

三極管三種工作狀态詳解(輕松讀懂三極管)4

以上都是直插型的三極管,現在常見的還有這種SOT-23封裝的貼片三極管:

三極管三種工作狀态詳解(輕松讀懂三極管)5

五、三極管的重要參數

1、β值:

β值是三極管最重要的參數,因為該值描述的是三極管對電流信号放大能力的大小。β值越高,對小信号的放大能力越強,反之亦然;但值不能做得很大,因為太大,三極管的性能不太穩定,通常值應該選擇30至80為宜。一般來說,三極管的值不是一個特定的值,它一般伴随着元件的工作狀态而小幅度地改變。

2、極間反向電流:

極間反向電流越小,三極管的穩定性越高。

3、三極管反向擊穿特性:

三極管是由兩個PN結組成的,如果反向電壓超過額定數值,就會像二極管那樣被擊穿,使性能下降或永久損壞。

4、工作頻率:

三極管的值隻是在一定的工作頻率範圍内才保持不變,如果超過頻率範圍,它們就會随着頻率的升高而急劇下降。

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