三极管原理
三極管原理
三極管有三種工作狀態:截止區、放大區、飽和區。
當三極管當做開關使用時,他工作在飽和區。三極管可以通過小電流控制大電流。
放大的原理就在于:通過小的交流輸入,控制大的靜態直流。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。
- 截止區:應該是那個小的閥門開啟的還不夠,不能打開打閥門,這種情況是截止區。
- 飽和區:應該是小的閥門開啟的太大了,以至于大閥門里放出的水流已經到了它極限的流量,但是 你關小
小閥門的話,可以讓三極管工作狀態從飽和區返回到線性區。 - 線性區:就是水流處于可調節的狀態。
- 擊穿區:比如有水流存在一個水庫中,水位太高(相應與Vce太大),導致有缺口產生,水流流出。而且,隨著小閥門的開啟,這個擊穿電壓變低,就是更容易擊穿了。
原理理解
EB之間電流的導通與EC之間電流的導通成正比,EB小電流導通控制著EC大電流的導通,EB小電流的限制也同比例限制EC大電流的通過。如下圖,箭頭是指EB小控制電流的方向。
NPN: 當小電流從B至E時(B為+,E為-), 大電流開始可在C至E流動。流動時只能是單方向(C為+,E為-),有像二極管的整流作用。
可以這么理解:看箭頭方向,朝外為NPN,B到E箭頭方向有小電流時,則C到E會有大電流;
PNP:當小電流從E至B時(E為+,B為-),大電流開始可在E至C流動。流動時只能是單方向(E為+,C為-),有像二極管的整流作用。
可以這么理解:看箭頭方向,朝內為PNP,E到B箭頭方向有小電流時,則E到C會有大電流;
例子
三極管下拉電阻的選取:阻值為2K,這個電阻的阻值是經過多次實際檢驗得出的,大家做設計的時候務必加上下拉電阻,不加時候三極管也能工作,但是加上后會保證三極管的狀態更穩定。
單片機的輸出口通過一個電阻接到基極,發射極接蜂鳴器的正極,集電極通過電阻接電源。當單片機的管腳SPEAK為高電平時,PN結發生正向偏置,三極管處于導通狀態,蜂鳴器兩個管腳得電,發聲。
總結
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