NPN三极管

一、NPN三极管结构示意图

NPN型三极管结构示意图如图1所示。

三极管电路设计思路_三极管

三极管电路设计思路_三极管_02

图1 NPN型三极管

二、NPN型三极管的三个工作状态


  1. 三极管的放大功能
    如图2 所示是是三极管放大功能示意图。
    三极管电路设计思路_三极管_03

图2 三极管的放大功能

把三极管看作一个阀门,蓝色的小水流(基极电流Ib)冲动杠杆使大水管的阀门开大,就可允许较大红色的水流(集电极电流Ic)通过这个阀门。当蓝色水流越大,也就使大管中红色的水流更大。基极电流Ib越大,集电极电流Ic越大。Ic=a*Ib。

2. 三极管的三个工作状态

三极管的三个工作状态:饱和、截止、放大。三极管在饱和和截止状态时都具有放大效应。固定电源电压值,从无穷大减小调节R1阻值,三极管状态经历:截止→放大→饱和三个状态。以图3 的NPN三极管电路进行分析理解。

三极管电路设计思路_三极管_04

图3 NPN三极管电路

(1)截止:截止状态时,相当于B极(基极)断开,三极管不导通,C极(集电极)的电压为12V。

(2)饱和:①首先想象在电源和B极之间串联了一个无穷大的电阻,当电阻逐渐减小时,流过的电流变大,直至三极管被唤醒。②被唤醒之后,三极管的CE极就会有电流通过,但是比流过BE极的要大的多。③继续让BE间的电流增大,那么CE极会跟着放大吗?不是一直放大,因为把12V都给了上面那个电阻,是这个电路可以得到的最大的值。直到BE极间的电流增大到某一个值之后,CE极间电流不再变化,我们就称三极管此时达到了饱和状态。

①Ib=0 → Ib≠0(Ube>0.7v);②Ic=a*Ib;③Ib⬆=某个值时,Ic保持不变。此时调节的基极电流值对应的R1电阻值就是使三极管进入饱和状态的电阻值。

(3)放大:我们这时候固定R1不变,也就是流过B极的电流不变。把12V慢慢变大,最开始由于电源的增大,流过CE的电流慢慢变大。如果一直增大的,后面会有一个值,无论我们怎么增大电源,这一路的电流都不会变化了。因为三极管让电源增大的电压,施加给了它自己,此时CE之间电压会增大,它之所以增大,是为了保持整个电路的电流保持不变,,比如说电源从12V-20V之间变化时,流过这一路的电流会保持恒定,这就是三极管的放大状态。

如果继续增大电源,三极管则可能会被击穿,造成永久性的损坏!因为三极管是有耐压值的,超过耐压值,三极管则会被击穿损坏。

三极管三态专业术语描述如图4所示。

三极管电路设计思路_三极管_05

图4 三极管三态专业术语描述