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三极管原理--我见过最通俗易懂的讲法!!

时间:2024-01-03
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    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。

    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。







✦对三极管所谓的放大作用的理解,我们要切记一点:器件不会无缘无故产生能量,所以三极管本身不会产生能量,放大不是三极管本身给的增益!

✦三极管是流控元件核心原理在于:三极管可以通过小电流即Ibe来控制大电流Ice。

✦通俗的讲一讲三极管的放大原理:通过较小的电流输入,控制较大的电流输出。

    我们先看图,我们把三极管比作一个大坝,但是这个大坝不是寻常的大坝,大坝有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。大坝的小阀门人力就能打开打开,但是大坝的大阀门很沉,光凭人力是绝对打不开的,要打开大阀门,只能通过小阀门的水力才能打开。所以,平时大坝的工作顺序就是,当需要大坝放水的时候,我们就先打开大坝的小阀门,这样就有细流流出,依靠这细流来冲击大阀门的开关,从而使大阀门随之打开,这样大阀门里面的洪流就流下来。

    我们理解了这个阀门的工作原理,那么如果我们不停地改变小阀门开启程度的大小,那么大阀门开启程度也会相应地改变,假设小阀门和大阀门的开启程度的大小是成比例的,那么我们可以对应的理解成为三极管的放大原理。在这里,Ube就是小阀门的开启程度,Uce就是大阀门的开启程度,人就是输入信号。当然,我们可以更形象的把水流比为电流,因为之前我们提到三极管毕竟是一个电流控制元件。

✦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 你关小阀门的话,可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。

✦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。

✦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。







✦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。

✦极间反向电流:极间反向电流越小,三极管的稳定性越高。

✦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。

✦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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