三極管最簡單易懂原理總結

1、年電萩c 基極近發(fā)射根E三極管是電流放大器件，有三個極，分別叫做集電極C,基極B,發(fā)射極E。分成NPN和 PNP兩種。我們僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來說明一下三極管放大電路的基 本原理。一、電流放大下面的分析僅對于NPN型硅三極管。如上圖所示，我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫 做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個電流的方向 都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作 用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話）， 并且基極電流很小的變化，會引起集電極電流很大的變化，且變化滿足

2、一定的比例關系：集 電極電流的變化量是基極電流變化量的8倍，即電流變化被放大了 P倍，所以我們把8叫 做三極管的放大倍數（8 一般遠大于1,例如幾十，幾百）。如果我們將一個變化的小信號 加到基極跟發(fā)射極之間，這就會引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大后，導致了 Ic 很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個電阻R的，那么根據電壓計算公式U=R*I可 以算得，這電阻上電壓就會發(fā)生很大的變化。我們將這個電阻上的電壓取出來，就得到了放 大后的電壓信號了。二、偏置電路三極管在實際的放大電路中使用時，還需要加合適的偏置電路。這有幾個原因。首先是由于 三極管BE結的非線性（相當于一個二極管），基極電流

3、必須在輸入電壓大到一定程度后才 能產生（對于硅管，常取0.7V）。當基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時，基極電流就可 以認為是0。但實際中要放大的信號往往遠比0.7V要小，如果不加偏置的話，這么小的信 號就不足以引起基極電流的改變（因為小于0.7V時，基極電流都是0）。如果我們事先在三 極管的基極上加上一個合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個電阻Rb就是用來提供這 個電流的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當一個小信號跟這個偏置電流疊加在一起時， 小信號就會導致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會被放大并在集電極上輸出。另 一個原因就是輸出信號范圍的要求，如果沒有加偏置，那么只有對那些增加

4、的信號放大， 而對減小的信號無效（因為沒有偏置時集電極電流為0，不能再減小了）。而加上偏置，事 先讓集電極有一定的電流，當輸入的基極電流變小時，集電極電流就可以減?。划斴斎氲?基極電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小的信號和增大的信號都可以被放大了。三、開關作用下面說說三極管的飽和情況。像上面那樣的圖，因為受到電阻Rc的限制（Rc是固定值， 那么最大電流為U/Rc，其中U為電源電壓），集電極電流是不能無限增加下去的。當基極 電流的增大，不能使集電極電流繼續(xù)增大時，三極管就進入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管 是否飽和的準則是：Ib*8Ic。進入飽和狀態(tài)之后，三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將 很小

5、，可以理解為一個開關閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當作開關使用：當基極電 流為0時，三極管集電極電流為0（這叫做三極管截止），相當于開關斷開；當基極電流很 大， 以至于三極管飽和時，相當于開關閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài)，那么這樣 的三極管我們一般把它叫做開關管。四、工作狀態(tài)如果我們在上面這個圖中，將電阻Rc換成一個燈泡，那么當基極電流為0時，集電極電流 為0，燈泡滅。如果基極電流比較大時（大于流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數8）， 三極管就飽和，相當于開關閉合，燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的8分之 一大一點就行了，所以就可以用一個小電流來控制一個大電流的通斷。如果

6、基極電流從0 慢慢增加，那么燈泡的亮度也會隨著增加（在三極管未飽和之前）。放大的原理就在于：通過小的交流輸入，控制大的靜態(tài)直流。假設三極管是個大壩，這個大壩奇怪的地方是，有兩個閥門，一個大閥門，一個小閥門。小 閥門可以用人力打開，大閥門很重，人力是打不開的，只能通過小閥門的水力打開。所以，平常的工作流程便是，每當放水的時候，人們就打開小閥門，很小的水流涓涓流出， 這涓涓細流沖擊大閥門的開關，大閥門隨之打開，洶涌的江水滔滔流下。如果不停地改變小閥門開啟的大小，那么大閥門也相應地不停改變，假若能嚴格地按比例改 變，那么，完美的控制就完成了。在這里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是輸入信號。當然，如果把水流比為電流 的話，會更確切，因為三極管畢竟是一個電流控制元件。如果某一天，天氣很旱，江水沒有了，也就是大的水流那邊是空的。管理員這時候打開了小 閥門，盡管小閥門還是一如既往地沖擊大閥門，并使之開啟，但因為沒有水流的存在，所以， 并沒有水流出來。這就是三極管中的截止區(qū)。飽和區(qū)是一樣的，因為此時江水達到了很大很大的程度，管理員開的閥門大小已經沒用了。 如果不開閥門江水就自己沖開了，這就是二極管的擊穿。在模擬電路中