三極管的基本知識(shí)講解

1、三極管的基本知識(shí)講解三極管的初步認(rèn)識(shí)三極管是一種很常用的控制和驅(qū)動(dòng)器件，在數(shù)字電路和模擬電路中都有大量的應(yīng)用，常用的三極管根據(jù)材料分有硅管和錯(cuò)管兩種，原理相同，壓降略有不同，硅管用的較普遍，而錯(cuò)管應(yīng)用較少，以下以硅管為例進(jìn)行講解。三極管有 2 種類型，分別是 PNP型和 NPN 型。先來(lái)認(rèn)識(shí)一下，如下圖所示。三極管一共有 3 個(gè)極，橫向左側(cè)的引腳叫做基極(base),中間有一個(gè)箭頭，一頭連接基極，另外一頭連接的是發(fā)射極e(emitter),剩下的一個(gè)引腳就是集電極 c(collector)。三極管的原理三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)。放大狀態(tài)主要應(yīng)用于模擬電路中，且用法和計(jì)算方法也比較復(fù)

2、雜，我們暫時(shí)用不到。而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開(kāi)關(guān)特性，只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)，所以我們也只來(lái)講解這兩種用法。三極管的類型和用法有個(gè)總結(jié)：箭頭朝內(nèi) PNP,箭頭朝外 NPN,導(dǎo)通電壓順箭頭過(guò)，電壓導(dǎo)通,電流控制。三極管的用法特點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)在于 b 極（基極）和 e 級(jí)（發(fā)射極）之間的電壓情況， 對(duì)于 PNP 而言， e 極電壓只要高于 b 級(jí) 0.7V 以上 （硅三極管的 PN 結(jié)道導(dǎo)通電壓，如果是錯(cuò)三極管，這個(gè)電壓大概為 0.3V）,這個(gè)三極管 e 級(jí)和 c 級(jí)之間就可以順利導(dǎo)通。也就是說(shuō)，控制端在 b 和 e 之間，被控制端是 e 和 c 之間。同理，NPN 型三極管的導(dǎo)通電壓是 b

3、 極比 e 極高 0.7V，總之是箭頭的始端比末端高 0.7V 就可以導(dǎo)通三極管的 e 極和 c 極。這就是關(guān)于“導(dǎo)通電壓順箭頭過(guò)，電壓導(dǎo)通”的解釋。這個(gè)電路在三極管處是斷開(kāi)的，沒(méi)有電流通過(guò),LED2 小燈也就不會(huì)亮。如果程序給三極管的用法以上圖為例介紹一下三極管的用法。三極管基極通過(guò)一個(gè) 10K 的電阻接到了單片機(jī)的一個(gè) IO上，假定是 P1.0,發(fā)射極直接接到 5V 的電源上，集電極接了一個(gè) LED小燈，并且串聯(lián)了一個(gè) 1K 的限流電阻最終接到了電源負(fù)極 GND 上。如果 P1.0 由我們的程序給一個(gè)高電平 1,那么基極 b 和發(fā)射極 e 都是 5V,也就是說(shuō) e 到 b不會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 0.

4、7V 的壓降，這個(gè)時(shí)候，發(fā)射極和集電極也就不會(huì)導(dǎo)通，那么豎著看P1.0 一個(gè)低電平 0,這時(shí) e 極還是 5V,于是 e 和 b 之間產(chǎn)生了壓差，三極管 e和 b 之間也就導(dǎo)通了，三極管 e 和 b 之間大概有 0.7V 的壓降，那還有（5-0.7）V的電壓會(huì)在電阻 R47 上。這個(gè)時(shí)候，e 和 c 之間也會(huì)導(dǎo)通了，那么 LED 小燈本身有 2V 的壓降，三極管本身 e 和 c 之間大概有 0.2V 的壓降，我們忽略不計(jì)（三極管導(dǎo)通后本身的壓降在開(kāi)關(guān)作用時(shí)多忽略不計(jì)處理）。那么在 R41 上就會(huì)有大概3V 的壓降，可以計(jì)算出來(lái)，這條支路的電流大概是 3mA,可以成功點(diǎn)亮 LED。最后一個(gè)概念，

5、電流控制。前邊講過(guò)，三極管有截止，放大，飽和三個(gè)狀態(tài)，截止就不用說(shuō)了，只要 e 和 b 之間不導(dǎo)通即可。我們要讓這個(gè)三極管處于飽和狀態(tài)，就是我們所謂的開(kāi)關(guān)特性，必須要滿足一個(gè)條件。三極管都有一個(gè)放大倍數(shù) 3,要想處于飽和狀態(tài)，b 極電流就必須大于 e 和 c 之間電流值除以 3。這個(gè) 3 對(duì)于常用的三極管大概可以認(rèn)為是 100。那么就必須考慮 R47 的阻值了。在上面的方 t 算中，e 和 c 之間的電流是 3mA,那么 b 極電流最小就是 3mA 除以 100 等于 30uA,大概有 4.3V 電壓會(huì)落在基極電阻上，那么基極電阻最大值就是 4.3V/30uA=143K。電阻值只要比這個(gè)值小就可以，當(dāng)然也不能太小，太小會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)的