三极管的工作原理
一、引言
三极管是一种重要的半导体器件，广泛应用于电子电路中。本文将详细介绍三极管的工作原理，包括结构、特性以及工作模式等方面的内容。
二、结构
三极管由三个掺杂不同材料的半导体层组成，分别为发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。发射极与基极之间形成PN结，基极与集电极之间也形成PN结。发射极和集电极之间的结被称为正向偏置，而基极和发射极之间的结被称为反向偏置。
三、工作原理
1. 放大作用
当三极管处于正向偏置状态时，发射极和基极之间形成为了一个二极管，称为发射结二极管。此时，发射结二极管处于正向导通状态，电流从发射极流向基极。同时，基极和集电极之间的结处于反向截止状态，集电极电流较小。
2. 放大倍数
三极管的放大倍数是指集电极电流变化与基极电流变化之间的比值。当基极电流变化时，由于三极管的放大作用，集电极电流也相应变化，且变化倍数较大。因此，三极管可以作为放大器使用。
3. 工作模式
三极管有三种工作模式，分别为放大模式、截止模式和饱和模式。
- 放大模式：当基极电流较小时，三极管工作在放大模式。此时，发射极和基
极之间的二极管处于正向导通状态，集电极电流较大。
- 截止模式：当基极电流为零时，三极管工作在截止模式。此时，发射极和基
极之间的二极管处于反向截止状态，集电极电流为零。
- 饱和模式：当基极电流较大时，三极管工作在饱和模式。此时，发射极和基
极之间的二极管处于正向导通状态，集电极电流较小。
四、特性
1. 输入特性
三极管的输入特性是指基极电流和发射极-基极电压之间的关系。通常，输入
特性曲线呈现出非线性的特点，即基极电流随着发射极-基极电压的增加而迅速增加。
2. 输出特性
三极管的输出特性是指集电极电流和集电极-发射极电压之间的关系。输出特
性曲线呈现出非线性的特点，即集电极电流随着集电极-发射极电压的增加而迅速
增加。
3. 饱和电压
饱和电压是指三极管在饱和模式下的集电极-发射极电压。饱和电压普通较低，通常在0.2V摆布。
4. 截止电流
截止电流是指三极管在截止模式下的集电极电流。截止电流普通较小，通常在
几微安到几十微安之间。
五、应用
三极管作为一种重要的电子器件，广泛应用于各种电子电路中。常见的应用包括：
1. 放大器：三极管可以放大电信号，用于音频放大器、射频放大器等。
2. 开关：三极管可以作为开关使用，用于控制电路的通断。
3. 振荡器：三极管可以用于产生高频振荡信号，用于射频发射器、定时器等。
六、总结
三极管是一种重要的半导体器件，具有放大作用和放大倍数较大的特点。它的工作原理基于正向偏置和反向截止的结构特性。通过控制基极电流，可以实现三种工作模式：放大模式、截止模式和饱和模式。三极管广泛应用于各种电子电路中，包括放大器、开关和振荡器等。通过深入理解三极管的工作原理，可以更好地应用于电子电路设计和实际应用中。
三极管的原理、应用、检测 一、三极管 半导体三极管也称为晶体三极管，可以说它是电子电路中最重要的器件。三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的，而三极管由两个PN结构成，共用的一个电极成为三极管的基极（用字母b表示）。其他的两个电极成为集电极（用字母c表示）和发射极（用字母e表示）。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。 二、晶体三极管的类型 晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。 三、三极管的材料 三极管的材料有锗材料和硅材料。它们之间最大的差异就是起始电压不一样。锗管PN结的导通电压为0.2V左右，而硅管PN结的导通电压为0.6～0.7V。在放大电路中如果用同类型的锗管代换同类型的硅管，或用同类型的硅管代换同类型的锗管一般是可以的，但都要在基极偏置电压上进行必要的调整，因为它们的起始电压不一样。 但在脉冲电路和开关电路中不同材料的三极管是否能互换必须具体分析，不能盲目代换。 四、三极管的封装形式和管脚识别 常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律。对于小功率金属封装三极管，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为ebc。 目前，国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。 五、晶体三极管的电流放大作用 晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。
三极管的工作原理: 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极 C，基极 B，发射极 E。分成 NPN 和 PNP 两种。我们仅以 NPN 三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路 的基本原理。 一、电流放大 下面的分析仅对于 NPN 型硅三极管。如上图所示，我们把从基极 B 流至发射极 E 的电 流叫做基极电流 Ib； 把从集电极 C 流至发射极 E 的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极 的，所以发射极 E 上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极 电流受基极电流的控制（假设电源 能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流 很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变 化量是基极电流变 化量的 β 倍，即电流变化被放大了 β 倍，所以我们把 β 叫做三极管的放 大倍数（β 一般远大于 1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发 射 极之间，这就会引起基极电流 Ib 的变化，Ib 的变化被放大后，导致了 Ic 很大的变化。 如果集电极电流 Ic 是流过一个电阻 R 的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电 阻上电压就会发生很大的变化。 我们将这个电阻上的电压取出来， 就得到了放大后的电压信 号了。 二、偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有 几个原因。首先是由于三极管 BE 结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入 电压 大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取 0.7V）。当基极与发射极之间的电压小于 0.7V 时，基极电流就可以认为是 0。但实际中要放大的信号往往远比 0.7V 要小，如果不加 偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于 0.7V 时，基极电流都是 0）。如果我们事先在三极管的基极上加上一 个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个 电阻 Rb 就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这 个偏置电流叠加在一起时，小 信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被 放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有 对那些增加的 信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为 0，不能再 减小了）。而加上偏置， 事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极 电 流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信 号都可以被放大了。 三、开关作用 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受 到电阻 Rc 的限制（Rc 是固定值，那么最大电流为 U/Rc，其中 U 为电源电压），集电极 电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大 时，三极管 就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三 极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为 一个开关闭合了。这样我们就可以 拿三极管来当作开关使用： 当基极电流为 0 时， 三极管集电极电流为 0 这叫做三极管截止） （ ， 相当于开关断开；当基极电流很 大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管 主要工作在截止和饱和状态， 那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。四、 工作状态 如 果我们在上面这个图中，将电阻 Rc 换成一个灯泡，那么当基极电流为 0 时，集电极电流为 0，灯泡灭。如果基极电流比较大时（大于流过灯泡的电流除以三极管 的放大倍数 β）， 三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的 β 分之 一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通 断。如果基极电流从 0 慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加（在三极管未饱和之前）。 三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是 在一块半导体基片上制作两个相距很近的 PN 结，两个 PN 结把正块半导体分成三部分，中 间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有 PNP 和 NPN 两种，如图从三个
一、什么是三极管？ 三极管全称是“晶体三极管”，也被称作“晶体管”，是一种具有放大功能的半导体器件。通常指本征半导体三极管，即BJT管。 典型的三极管由三层半导体材料，有助于连接到外部电路并承载电流的端子组成。施加到晶体管的任何一对端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。 三极管实物图 三极管有哪三极？ ▪基极：用于激活晶体管。（名字的来源，最早的点接触晶体管有两个点接触放置在基材上，而这种基材形成了底座连接。） ▪集电极：三极管的正极。（因为收集电荷载体） ▪发射极：三极管的负极。（因为发射电荷载流子） 1、三极管的分类 三极管的应用十分广泛，种类繁多，分类方式也多种多样。 2、根据结构 ▪NPN型三极管 ▪PNP型三极管 3、根据功率 ▪小功率三极管 ▪中功率三极管 ▪大功率三极管
4、根据工作频率 ▪低频三极管 ▪高频三极管 5、根据封装形式 ▪金属封装型 ▪塑料封装型 6、根据PN结材料 ▪锗三极管 ▪硅三极管 ▪除此之外，还有一些专用或特殊三极管 二、三极管的工作原理 这里主要讲一下PNP和NPN。 1、PNP PNP是一种BJT，其中一种n型材料被引入或放置在两种p型材料之间。在这样的配置中，设备将控制电流的流动。PNP晶体管由2个串联的晶体二极管组成。二极管的右侧和左侧分别称为集电极-基极二极管和发射极-基极二极管。 2、NPN NPN中有一种p 型材料存在于两种n 型材料之间。NPN晶体管基本上用于将弱信号放大为强信号。在NPN 晶体管中，电子从发射极区移动到集电极区，从而在晶体管中形成电流。这种晶体管在电路中被广泛使用。
PNP和NPN 符号图 三、三极管的 3 种工作状态 分别是截止状态、放大状态、饱和状态。接下来分享在其他公众号看到的一种通俗易懂的讲法： 1、截止状态 三极管的截止状态，这应该是比较好理解的，当三极管的发射结反偏，集电结反偏时，三极管就会进入截止状态。 这就相当于一个关紧了的水龙头，水龙头里的水是流不出来的。
三极管工作原理特点 三极管是一种电子元件，它是由三个控制电极构成的半导体器件，具有放大、开关、稳压等多种功能。三极管的工作原理是基于PN结的 正负载流控制原理。下面我们来详细了解一下三极管的工作原理特点。 一、PN结的正负载流控制原理 PN结是两种掺杂浓度不同的半导体材料交界处，具有正负载流控 制的特性，即PN结正向偏置时，电子向正极流动，空穴向负极流动， 产生少量载流子；PN结反向偏置时，少量的载流子流向结区，就会导 致结区电场强度变大，反向偏压继续增加时，电场强度将会趋向饱和，结区电阻急剧增加，电流很小且几乎不变。 二、放大原理 三极管的放大原理主要是利用PN结的正负载流控制特性。在三极 管放大电路中，它的基节点接有输入信号，当信号为正半个周期时，PCB板上的线路向基-发射极电极的方向施加正偏压，发射极就会流出 大量的电子，集电极也就能够得到放大信号，同时将信号放大后再输出。如此反复，我们便完成了一个基本放大电路。 三、开关原理 三极管的另一个重要特性是开关原理。当三极管的基极电压很小 或接近于零时，开关处于关闭状态，此时多数载流子流不过PN结，出 现负载端输出电压为低电平；基极电压增加到一定值时，三极管进入
导通状态，可以使大量的载流子从发射极到集电极，出现负载端输出电压为高电平。 四、稳压原理 三极管的稳压原理是利用基极-发射极的电流常数不变性。由于PN 结的反向电压增大，电子由发射极进入基区的电流减小，而发射极电流被集电极电流补偿。当反向电压足够大，基区电流几乎为零，这时的电压称为稳压电压，稳压原理在各种电源中得到广泛应用。 总之，三极管具有放大、开关、稳压等多种功能，可以在电子电路中起到很好的作用。在实际应用中，我们需要根据具体的需求选择不同类型的三极管，从而发挥出它的最大功效。
三极管的原理 三极管是一种半导体器件，它是由三个掺杂不同的半导体材料组成的。它的原理是利用PN结的电子注入和扩散来控制电流的放大和开关。三极管通常用于放大电路、开关电路和稳压电路中，是现代电子设备中不可或缺的元件之一。 首先，我们来看一下三极管的结构。三极管由基区、发射区和集电区组成。其中，基区是掺杂P型半导体材料，发射区是掺杂N型半导体材料，集电区是掺杂P 型半导体材料。这三个区域的掺杂浓度和厚度决定了三极管的工作特性。 三极管的工作原理主要是基于PN结的电子注入和扩散。当三极管的发射结加正向电压时，发射结区域的电子会注入到基区，同时发射结区域的空穴也会向基区扩散。这样，基区就会有大量的电子和空穴。而当基区加正向电压时，电子和空穴就会向集电区扩散，形成集电电流。通过控制发射结和基区之间的电压，就可以控制集电电流的大小，从而实现对电流的放大和控制。 三极管的工作原理还涉及到场效应和载流子注入等物理现象。当三极管处于放大状态时，发射结和基区之间的电压会控制集电电流的大小，实现电流的放大。而当三极管处于饱和状态时，发射结和基区之间的电压已经达到最大值，此时集电电流已经不能再继续增大。 除了放大电路外，三极管还可以作为开关使用。在开关电路中，通过控制基极电压的变化，可以实现对集电电流的开关控制。当基极电压为高电平时，三极管处于导通状态，集电电流可以流通；当基极电压为低电平时，三极管处于截止状态，集电电流无法流通。这种开关特性使得三极管在数字电路中有着广泛的应用。 此外，三极管还可以用于稳压电路中。通过合理的电路设计，可以利用三极管的特性来实现对电压的稳定输出。这种稳压电路可以保护电子设备不受电压波动的影响，保证其正常工作。
三级管的工作原理 三级管是一种电子器件，其主要原理是通过在晶体管的基极和发射极之间插入一段高掺杂度的区域，来控制晶体管的导电性能。三级管的控制功能比双极晶体管强大，因此常被用来放大信号或者作为电路的开关。 三级管的主要结构包括：基区、集电区和发射区。其中，基区基本上是一个高掺杂的半导体区域，起到控制三极管流动的作用。而集电区则是低掺杂的区域，其主要功能是收集并承载电子流。发射区则是连接集电区和基区的区域，形成三个区域之间的连接关系。 三极管的工作原理还和PN结相关。PN结是一种由P型半导体和N 型半导体相接成的结构，能够限制电流的流动。当三极管的基极与发射极之间的电压为零时，PN结截止，此时电流几乎不能通过三极管。而当基极与发射极之间的电压达到一定值时，PN结便会形成渡越，使电流能够流经整个三极管。此时，三极管便处于饱和状态。 在放大信号时，三级管的作用是将输入信号转换成输出信号，而且输出信号应该比输入信号的强度要大。为了达到此目的，我们需要将输入信号接到三极管的基极，并在集电极处接上负载电阻。然后当输入信号通过基极进入三极管时，PN结的渡越会使得电流流经整个三极管，从而使集电极处的电压发生变化。此时，负载电阻会将集电极处的电压转换成输出信号。
三级管的工作原理比较复杂，但其应用非常广泛，尤其是在电子电路中。作为一种常见的电子器件，三级管已经成为电子行业不可少的组成部分之一，其应用涉及到数码电子、电力电子、通信电子等众多领域。因此，对于电子爱好者或从事电子行业的人士来说，深入了解三级管的工作原理是非常有益的，可以帮助理解各种电子元器件的工作原理，为电子电路的设计和应用提供有力的支撑。
三极管工作原理介绍 三极管是一种半导体元件，由三个不同掺杂程度的半导体材料构成。它是现代电子电路中最重要的元件之一，被广泛应用于放大、开关和电压调节等领域。本文将详细介绍三极管的工作原理。 三极管由基极(B)、发射结(E)和集电结(C)三个区域组成，其中发射结和集电结之间通过绝缘层隔离。三极管的工作原理基于PN结的特性。 三极管的工作原理可以分为两种模式：放大模式和开关模式。 在放大模式下，三极管可以放大电流和电压信号。当基极与发射结之间施加一个合适的电压，基区就会形成一个很薄的正偏压区域。当输入信号在基极-发射结之间施加一个小于基-发结电压的交流信号时，PN结的电流就会随着输入信号的变化而变化。这个变化的电流会引起集电区域的电流变化，从而实现信号的放大。 在开关模式下，三极管可以作为开关使用。当基区施加一个足够大的正偏压时，发射结和基区就会出现一个高电流增长的区域，称为饱和区。这时，集电结和发射结之间形成一个很小的正向偏置电压，并且集电结和基区之间的电流增大。如果基区施加一个足够小的电压或者零电压，发射结和基区之间就会出现一个低电流的区域，称为截止区。 三极管的放大模式和开关模式可以根据三极管的工作状态来切换。当基区施加一个正电压时，三极管处于放大模式；当基区施加一个足够小的电压或者零电压时，三极管处于开关模式。 需要注意的是，当三极管处于饱和或者截止状态时，应该避免在发射结和基极之间施加反向电压，否则会引起PN结的击穿，导致三极管的损坏。
三极管的工作原理可以通过以下两个关键参数来描述：放大因子和饱和电压。 放大因子是指三极管输出电流和输入电流之间的比例关系。放大因子描述了三极管在放大模式下的放大能力，通常用β或hfe来表示。放大因子越大，表示三极管放大信号的能力越强。 饱和电压是指三极管在开关模式下，发射结和基极之间需要施加的电压，以使三极管从截止区转变为饱和区。饱和电压取决于三极管的材料和制造工艺。 总的来说，三极管是一种基于PN结的半导体元件，可以用来放大信号或者作为开关使用。它的工作原理基于正反PN结的特性，通过施加不同的电压，在放大模式和开关模式下切换。理解三极管的工作原理可以帮助我们更好地应用它，提高电子电路的性能。
三极管原理 三极管原理是现代电子技术中的基础原理之一。它的作用是当成小信 号放大器和开关使用。要想深入理解三极管原理，需要以下几个步骤：1、三极管结构 三极管是由三个掺杂不同材料的层叠薄膜组成，分别是N型、P型和N 型。其中两层是P型掺杂的，中间一层是N型掺杂的，因此它的共有 三个电极，分别是发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。发射极和基极之间是P型区域，集电极和基极之间是N 型区域，同时发射极和集电极也是N型区域。三极管通常呈现出小玻 璃管的形状，其外形和尺寸因厂家和型号不同而有所差异。 2、三极管工作原理 三极管的工作原理是基于PN结的导电特性。在正常情况下，发射极与 集电极之间呈现出一个反向偏置电压，使得基极与发射极之间变得导电。此时，基极接入一个输入信号后，会在它与发射极之间生成一个 小电流。当这个电流超过一定的阈值时，将会产生一个另一种类型的 电流，即增益电流。因此，当通过基极输入一个小信号时，这个增益 将会被放大，并通过集电极输出到电路中，实现信号放大。 3、三极管的工作模式 三极管在电路中有两种工作模式，分别是放大模式和截止模式。在放 大模式下，电路中有一个小的输入信号，通过基极输送进去，发射极 从而产生更大的信号来放大，最后输出到集电极。在截止模式下，三
极管中输入电流的大小非常小，因此无法激励发射极，从而输出信号的大小也很小。 4、应用范围 三极管的应用范围非常广泛，可以用于电源电路、调制电路、放大电路、开关电路等。其中最常见的就是它被用作小信号放大器，能够将一个较小的信号变成一个较大的信号。同时三极管的开关功能也被广泛应用于各种电子设备和器件中。 总的来说，三极管的原理虽然简单，但是它在现实生活中的应用非常广泛。通过深入理解它的工作原理和结构特点，我们能够更好地了解它在电路中的作用和应用，为我们研究和设计各种电子器件提供重要的支持。
1、三极管的正偏与反偏：给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏，否那么就是反偏。即当P区〔阳极〕电位高于N区电位时就是正偏，反之就是反偏。例如NPN型三极管，位于放大区时，Uc>Ub集电极反偏，Ub>Ue发射极正偏。总之，当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时，那么为正偏，反之为反偏。 NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。 NPN是用B—E的电流〔IB〕控制C—E的电流〔IC〕，E极电位最低，且正常放大时通常C极电位最高，即VC>VB>VE。 PNP是用E—B的电流〔IB〕控制E—C的电流〔IC〕，E极电位最高，且正常放大时通常C极电位最低，即VC 2、三极管的三种工作状态：放大、饱和、截止 〔1〕放大区：发射结正偏，集电结反偏。对于NPN管来说，发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue，集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。放大条件：NPN管：Uc>Ub>Ue；PNP管：Ue>Ub>Uc。 〔2〕饱和区：发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。即饱和导通条件：NPN管：Ub>Ue,Ub>Uc，PNP型管：Ue>Ub,Uc>Ub。饱合状态的特征是：三极管的电流Ib、Ic 都很大，但管压降Uce 却很小，Uce≈0。这时三极管的c、e 极相当于短路，可看成是一个开关的闭合。饱和压降，一般在估算小功率管时，对硅管可取0.3V，对锗管取0.1V。此时的，iC几乎仅决定于Ib，而与Uce无关，表现出Ib对Ic的控制作用。 〔3〕截止区：发射结反偏，集电结反偏。由于两个PN 结都反偏，使三极管的电流很小，Ib≈0，Ic≈0，而管压降Uce 却很大。这时的三极管c、e 极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。 3、三极管三种工作区的电压测量 如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态？用电压表测基极与射极间的电压Ube。 饱和状态 eb有正偏压约0.65V左右,ce电压接近0V. 放大状态 eb有正偏压约0.6V,ce电压大于0.6V小于电源电压. 截止状态 eb电压低于0.6V,ce电压等于或接近电源. 在实际工作中，可用测量BJT各极间电压来判断它的工作状态。NPN型硅管的典型数据是：饱和状态Ube=0.7V，Uce=0.3V；放大区Ube=0.7V；截止区Ube=0V。这是对可靠截止而言，实际上当Ube<0.5V时，即已进入截止状态。对于PNP管，其电压符号应当相反。 截止区：就是三极管在工作时，集电极电流始终为0。此时，集电极与发射极间电压接近电源电压。对于NPN型硅三极管来说，当Ube在0～0.5V 之间时，Ib很小，无论Ib怎样变化，Ic都为0。此时，三极管的内阻〔Rce〕很大，三极管截止。当在维修过程中，测得Ube低于0.5V或Uce接近电源电压时，就可知道三极管处在截止状态。 三极管的工作原理 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 一、电流放大 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 二、偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了）。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三、开关作用 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻Rc的限制（Rc 是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压），集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电 项目一三极管的工作原理 三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器·件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。下图是各种常用三极管的实物图和符号。 一、三极管的电流放大作用 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 二、三极管的偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取）。当基极与发射极之间的电压小于时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了）。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三、开关作用 下面说说三极管 的饱和情况。像 上面那样的图， 因为受到电阻 Rc 的限制（Rc是固 定值，那么最大 电流为U/Rc，其 中U为电源电 压），集电极电流 是不能无限增加 下去的。当基极 电流的增大，不 能使集电极电流 继续增大时，三 极管就进入了饱 和状态。一般判 断三极管是否饱 三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触 点幵关。晶体三极管，是半导体基本元器•件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个 PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。下图是各种常用三极管的实物图和符号。 一、三极管的电流放大作用 下面的分析仅对于NPN 型硅三极管。如上图所示，我们把从基极 B 流至发射极E的电流叫做基极电流lb;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic 这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极 E 上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的B倍，即电流变化被放大了B倍，所以我们把B叫做三极管的放大倍数（B 一般远大于1，例如几十，几 百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib 的变化，Ib 的变化被放大后，导致了Ic 很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R 的，那么根据电压计算公式U=R*I可以 算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就 三极管的工作原理，详细、通俗易懂、图文并茂 一、很多初学者都会认为三极管是两个PN 结的简单凑合（如图1）。这种想法是错误的，两个二极管的组合不能形成一个三极管。我们以NPN 型三极管为例（见图2 ），两个PN 结共用了一个P 区——基区，基区做得极薄，只有几微米到几十微米，正是靠着它把两个PN 结有机地结合成一个不可分割的整体，它们之间存在着相互联系和相互影响，使三极管完全不同于两个单独的PN 结的特性。三极管在外加电压的作用下，形成基极电流、集电极电流和发射极电流，成为电流放大器件。 二、三极管的电流放大作用与其物理结构有关，三极管内部进行的物理过程是十分复杂的，初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲，可以把三极管看作是一个电流分配器。一个三极管制成后，它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了（见图 3 ），用式子来表示就是 β 和α 称为三极管的电流分配系数，其中β 值大家比较熟悉，都管它叫电流放大系数。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会随着按比例地变化。例如，基极电流的变化量ΔI b ＝10 μA ，β ＝ 50 ，根据ΔI c ＝βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量ΔI c ＝50×10 ＝500μA ，实现了电流放大。 三、三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用，控制着电路里的电源，按确定的比例向三极管提供I b 、I c 和I e 这三个电流。为了容易理解，我们还是用水流比喻电流（见图 4 ）。这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以弱控制强”的道理。由图可见，细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极e 就对应着图4 中的细管、粗管和粗细交汇的管子。电路见图 5 ，若给三极管外加一定的电压，就会产生电流I b 、I c 和I e 。调节电位器RP 改变基极电流I b ，I c 也随之变化。由于I c ＝βI b ，所以很小的I b 控制着比它大β 倍的I c 。I c 不是由三极管产生的，是由电源V CC 在I b 的 控制下提供的，所以说三极管起着能量转换作用。 四、如图5，假设三极管的β=100，RP=200K，此时的Ib=6v/(200k+100k)=0.02mA,Ic=βI b=2mA 当RP=0时，Ib=6v/100k=0.06mA，Ic=βI b=2mA。以上两种状态都符合Ic=βI b，我们说，三极管处于"放大区"。假设RP=0,Rb=1k,此时，Ib=6v/1k=6mA按Ic=βI b计算，Ic应等于600mA，而实际上，由于图中300欧姆限流电阻（Rc）的存在，实际上Ic=(6v/300)≈20mA,此时，Ic≠βI b，而且，Ic不再受Ib控制，即处于"饱和区"，当RP 和Rb大到一定程度，使Ube<死区电压(硅管约0.5V，锗管约0.3）此时be结处于不导通状态，Ib=0，则Ic=0， 处于"截止区"。 三极管的工作原理 对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流去控制大电流。 放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人 力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。 所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲 击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。 如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完 美的控制就完成了。 在这里，Ube 就是小水流，Uce 就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切， 因为三极管毕竟是一个电流控制元件。 如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小 阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是 三极管中的截止区。 饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门 江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。 在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流 也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。 而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。三极管的工作原理
三极管的工作原理
三极管的工作原理
三极管的工作原理,详细、通俗易懂、图文并茂
三极管的工作原理
结构与操作原理 三极管的基本结构是两个反向连结的 pn 接面，如图1所示，可有 pnp 和 npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E） 、基极（base, B）和集 极（collector, C） ，名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn 与 pnp 三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为 n 型半导体， 和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个 pn 接面都会形成耗尽区，将中 性的 p 型区和 n 型区隔开。
图1 pnp(a)与 npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。 三极管的电特性和两个 pn 接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里 我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区 EB 极间的 pn 接 面维持在正向偏压，而 BC 极间的 pn 接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为一 pnp 三极管在此偏压区的示意图。 EB 接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基 极的电子也会注入到射极；而 BC 接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大， 故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形 下，电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的 pn 二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之 pnp 三极管为例， 射极的电洞注入基极的 n 型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极 方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达 BC 接面的耗尽区时， 会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流
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