简单易懂地解释三极管结构工作原理

2020-11-18 20:58:17 字数 5071 阅读 4205

1楼:我的中国

为了解晶体三极管的放大原理和电流分配,我们用水模型来形象解释三极管的放大原理。将水模型的c端接入到有一定压力的水系统中,如果从b端输入一定压力和流量的水源,水流推动流量阀移动,流量阀推动摇臂而带动摇臂齿轮,大的摇臂齿轮再带动小的节流板齿轮,使节流板到达某一位置,而达到控制水量的目的。由于摇臂齿轮比节流板齿**的多,从b入口流入很小的水流就能使节流板有一个大的调整,从而起到小水流控制大水流的作用。

三极管的放大原理也是用一个小电流动控制另外一个大电流。

三极管工作原理是什么

2楼:科学普及交流

1、集电结为何会发生反偏导通并产生ic,这看起来与二极管原理强调的pn结单向导电性相矛盾。

2、放大状态下集电极电流ic为什么会只受控于电流ib而与电压无关;即:ic与ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄,但只要ib为零,则ic即为零。

3、饱和状态下,vc电位很弱的情况下,仍然会有反向大电流ic的产生。

三极管的工作原理?

3楼:匿名用户

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)。

4楼:匿名用户

三极管的工作原理:三极管,全称为半导体三极管,也称双极型晶体管、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幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。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。

三极管具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。

三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面,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**和它们在三极管操作时的功能有关。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。

下图为一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。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(见下图)。

三极管和两个反向相接的pn二极管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,很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点,形成集电极电流ic。

5楼:暴走少女

pnp三极管在使用中发射极电位最高,集电极电位最低时为ube<0,三极管按结构可以分为,npn型三极管和pnp型三极管。

pnp三极管管道通时ie=(放大倍数+1)*ib和icb没有任何关系,icb=0 icb>0时,可能就与pnp三极管就有所关系,三极管在正常工作时,不管是在工作放大区还是饱和区icb=0,当ueb>0.7v(硅),rc/rb《放大倍数时,pnp三极管工作在饱和区,反之就工作在放大区。

扩展资料:

一、三极管结构类型

晶体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。

从三个区引出相应的电极,分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的pn结叫发射结,集电区和基区之间的pn结叫集电结。基区很薄,而发射区较厚,杂质浓度大,pnp型三极管发射区"发射"的是空穴,其移动方向与电流方向一致,故发射极箭头向里。

npn型三极管发射区"发射"的是自由电子,其移动方向与电流方向相反,故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是pn结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有pnp型和npn型两种类型。

二、工作状态

1、截止状态

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,我们称三极管处于截止状态。

2、放大状态

当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=δic/δib,这时三极管处放大状态。

3、饱和导通

当加在三极管发射结的电压大于pn结的导通电压,并当基极电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大,而是处于某一定值附近不怎么变化。

这时三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。

6楼:陈雅是厚

三极管是一种控制

元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压ub有一个微小的变化时,基极电流ib也会随之有一小的变化,受基极电流ib的控制,集电极电流ic会有一个很大的变化,基极电流ib越大,集电极电流ic也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。ic

的变化量与ib变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=δic/δib,

δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。

三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫

建立偏置

,否则会放大失真。

在三极管的集电极与电源之间接一个电阻,可将电流放大转换成电压放大:当基极电压ub升高时,ib变大,ic也变大,ic

在集电极电阻rc的压降也越大,所以三极管集电极电压uc会降低,且ub越高,uc就越低,δuc=δub。

7楼:苏堤旧事

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。

以npn型硅三极管为例,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。

三极管的原理我怎么都搞不懂,谁能通俗的讲解一下谢谢啦

1楼 电阻和可调电阻知道吗? 实际上你可以先把三极管当做一个可调电阻来理解,按npn的来解释,pnp的只是反向了下。 基极就相当于外面的调节旋钮,c e极相当于可调电阻的中间抽头 或是调整端 和公共端 而旋钮扭到最小时 即基极电压为0 ,c e两脚相当于电阻扭到无穷大,是不导通的。 开始慢慢往上转因...