2.1-三极管(结构,电流分配)解析
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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。
三极管的工作原理详解,图文案例,立马教你搞懂大家好,我是李工,希望大家多多支持我。
今天给大家讲一下三极管。
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)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。
根据结构•NPN型三极管•PNP型三极管根据功率•小功率三极管•中功率三极管•大功率三极管根据工作频率•低频三极管•高频三极管根据封装形式•金属封装型•塑料封装型根据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三极管的工作原理这里主要讲一下PNP和NPN。
PNPPNP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。
NPNNPN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。
接下来分享我在微信公众号看到的一种通俗易懂的讲法:三极管工作原理-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。
电流镜三极管的工作状态-概述说明以及解释1.引言1.1 概述电流镜是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电路中。
它是由两个相互连接的三极管组成的,主要用于电流放大和比较。
电流镜通过控制输入电流来调节输出电流,具有稳定性和精确性的特点。
它在电子设备的设计和制造过程中扮演着重要的角色。
电流镜的基本原理是利用两个三极管的差异来达到放大和比较电流的目的。
其中,一极管被称为“主管”,另一极管被称为“从管”。
主管是被控制的三极管,它的基极电流由外部电路控制。
从管则是当前镜的输入端,其基极电流由主管的电流控制其大小。
通过合理设计主管和从管之间的电流比例,可以实现准确的电流放大和比较。
在电流镜的工作状态中,主要有两种情况:共射工作状态和共基工作状态。
在共射工作状态下,主管和从管的发射极都向地电势连接,而基极则通过外部电流控制。
这种工作状态下,电流镜可以实现电流放大的功能,输出电流与输入电流之间存在一个固定的倍数关系。
而在共基工作状态下,主管和从管的基极都向地电势连接,而发射极则通过外部电流控制。
这种工作状态下,电流镜可以实现电流比较的功能,输出电流与输入电流之间存在一个反向的关系。
电流镜的工作状态在电子设备中有广泛的应用。
例如,在放大电路中,电流镜可以作为共射放大器的输出级,具有较高的增益和稳定性。
在模拟电路中,电流镜可以用于电流源和负载平衡器,提高电路的性能和稳定性。
此外,电流镜还可以用于数字电路中的电流比较和开关控制等方面。
综上所述,电流镜是一种重要的电子元件,通过调节输入电流来实现输出电流的放大和比较。
它具有稳定性和精确性的特点,在各种电路中有广泛的应用。
随着电子技术的不断发展,电流镜的应用前景将更加广阔,有望在未来的电子设备中发挥更重要的作用。
1.2文章结构文章结构:本文将围绕电流镜三极管的工作状态展开探讨。
首先,我们将在引言部分对电流镜的概述进行介绍,包括其基本原理和工作原理。
接着,在正文部分,第一小节将详细解释电流镜的基本原理,包括其结构和工作方式。
第二章三极管及放大电路基础教学重点1.了解三极管的外形特征、伏安特性和主要参数。
2.在实践中能正确使用三极管。
3.理解放大的概念、放大电路主要性能指标、放大电路的基本构成和基本分析方法。
4.掌握共发射极放大电路的组成、工作原理,并能估算电路的静态工作点、放大倍数、输入和输出电阻等性能指标。
5.能搭建分压式放大电路,并调整静态工作点。
教学难点1.三极管的工作原理。
2.放大、动态和静态以及等效电路等概念的建立。
3.电路能否放大的判断。
学时分配2.1三极管2.1.1三极管的结构与符号 通过实物认识常见的三极管三极管有三个电极,分别从三极管内部引出,其结构示意如图所示。
按两个PN 结组合方式的不同,三极管可分为PNP 型、NPN 型两类,其结构示意、电路符号和文字符号如图所示。
PNP 型 NPN 型有箭头的电极是发射极,箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向,由此可以判断管子是PNP 型还是NPN 型。
基区 发射区e基极 ceVTe基极 cecVT《电子技术基础与技能》配套多媒体CAI 课件 电子教案三极管都可以用锗或硅两种材料制作,所以三极管又可分为锗三极管和硅三极管。
2.1.2三极管中的电流分配和放大作用动画:三极管电流放大作用的示意做一做:三极管中电流的分配和放大作用观察分析实验参考数据:1)三极管各极电流分配关系:I E = I B + I C ,I E ≈ I C ≫I B2)基极电流和集电极电流之比基本为常量,该常量称为共发射极直流放大系数β,定义为:BCI I =β 3)基极电流有微小的变化量Δi B ,集电极电流就会产生较大的变化量Δi C ,且电流变化量之比也基本为常量,该常量称为共发射交流放大系数β,定义为:BCΔi i ∆=β1.三极管的电流放大作用,实质上是用较小的基极电流信号控制较大的集电极电流信号,实现“以小控大”的作用。
2.三极管电流放大作用的实现需要外部提供直流偏置,即必须保证三极管发射结加正向电压(正偏),集电结加反向电压(反偏)。
1千瓦耗散功率的三极管1.引言1.1 概述概述部分的内容:三极管是一种常用的电子元件,它在电子电路中起着重要的作用。
三极管通过控制电流的流动和放大信号,使得我们可以实现各种电子设备的功能。
而在这个过程中,三极管会产生一定的功率耗散。
本文将重点讨论1千瓦耗散功率的三极管,探讨其功率耗散特性以及对电子电路设计的影响。
在过去的几十年里,随着电子技术的快速发展,对功率耗散能力要求越来越高的三极管成为了研究的热点。
1千瓦耗散功率的三极管具备了更大的功率处理能力,能够满足更高功率需求的电子设备。
这样的三极管不仅在通信、工业自动化等领域中应用广泛,而且在新兴的领域如新能源汽车、电动工具等也有着广泛的需求。
对于1千瓦耗散功率的三极管,关注其耗散特性尤为重要。
耗散功率是指三极管在工作过程中消耗的功率,主要以热能的形式散失。
而1千瓦耗散功率意味着三极管需要有效地处理和散发1千瓦的热能,这对于三极管的结构设计以及散热系统的设计提出了挑战。
本文将在正文部分详细介绍三极管的基本原理以及功率耗散特性。
通过探究三极管内部的电流分配、功率损耗等因素,我们可以更好地理解三极管的工作原理以及如何在设计中合理配置三极管的参数和结构。
同时,本文还将分析1千瓦耗散功率对电子电路设计的影响,为读者提供一些有关高功率三极管应用的启示和建议。
总之,本文旨在深入探讨1千瓦耗散功率的三极管,从概述到具体分析,将全面介绍其在电子电路设计中的重要性和挑战。
希望通过本文的研究,能够为相关领域的工程师和研究人员提供有益的参考和指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以写成这样:1.2 文章结构该文将分为引言、正文、结论三个部分展开讨论。
下面将针对每个部分的主要内容进行介绍。
引言部分将首先对三极管及其功率耗散问题进行概述,介绍三极管在电子领域中的重要性和应用范围。
同时,还将提出本文的目的和意义。
正文部分将从三个方面展开:三极管的基本原理、三极管的功率耗散特性和三极管的最大耗散功率。
三极管中的电流分配和放大作用三极管是一种重要的电子元件,它具有电流分配和放大作用。
本文将从电流分配和放大作用两个方面来详细介绍三极管的工作原理和应用。
一、电流分配三极管中的电流分配是指输入电流通过三极管时,如何在各个极端分配电流。
三极管由三个区域组成,分别是发射极、基极和集电极。
其中,基极是控制区域,发射极是输入区域,集电极是输出区域。
在正常工作状态下,三极管的基极电流(IB)、发射极电流(IE)和集电极电流(IC)之间存在一定的关系。
根据三极管的工作原理,可以得出以下公式:IE = IB + IC其中,IE为发射极电流,IB为基极电流,IC为集电极电流。
这个公式表明,通过三极管的总电流是由基极电流和集电极电流之和组成的。
在三极管中,集电极电流是主要的输出电流,而发射极电流则是输入电流。
通过控制基极电流,可以间接地控制集电极电流,从而实现电流的分配。
二、放大作用三极管的另一个重要作用是放大信号。
当输入信号施加在三极管的基极上时,基极电流会发生变化。
由于集电极和发射极之间存在一定的电流放大倍数(β),所以集电极电流也会相应地发生变化。
三极管的放大作用可以用以下公式来描述:IC = β * IB其中,IC为集电极电流,IB为基极电流,β为电流放大倍数。
通过这个公式,可以看出当输入信号的变化较小时,集电极电流的变化会远远大于基极电流的变化,从而实现信号的放大。
这使得三极管可以用作放大器,将弱信号转化为强信号,以便于后续电路的处理。
三、三极管的应用由于三极管具有电流分配和放大作用,它在电子电路中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 放大器:三极管可以用作放大器,将弱信号放大为强信号。
例如,在音频放大器中,三极管可以将输入的微弱音频信号放大,使其能够驱动扬声器发出声音。
2. 开关:三极管可以用作开关,通过控制基极电流来控制集电极电流的开关状态。
当基极电流为零时,三极管处于截止状态,集电极电流为零。
三极管的电流分配关系
(一)三极管各电极上的电流分配关系为:发射极IE=基极IB+集电极IC。
发射极电流IE,集电极电流IC大于基极电流IB,集电极IC=β基极IB。
晶体三极管有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管,(其中,N是负极的意思(代表英文中Negative)。
N型半导体在高纯度硅中加入磷取代一些硅原子,在电压刺激下产生自由电子导电,而P是正极的意思(Positive)是加入硼取代硅,产生大量空穴利于导电)。
(二)扩展资料
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。
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。
当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的断开状态,称三极管处于截止状态。