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三極管是半導(dǎo)體基本元器件之一,是電子電路的核心元件,是一種非常常見的控制和驅(qū)動裝置。正因為它的作用非常的大,因此可以說沒有三極管的發(fā)明就沒有現(xiàn)代信息社會的發(fā)達(dá)和多樣性,電子管是他的前身,由于電子管體積大耗電量巨大,現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。
現(xiàn)在的三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個相距很近的PN結(jié),兩個PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分,中間部分是基區(qū),兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)。
1、三極管放大電路
三極管是一種電流放大器件,可制成交流或直流信號放大器:由基極輸入一個很小的電流從而控制集電極輸出很大的電流,如下圖所示:
NPN 三極管放大電路
PNP三極管放大電路
三極管具有放大功能的基本條件是保證基極和發(fā)射極之間加正向電壓(發(fā)射結(jié)正偏),基極與集電極之間加反向電壓(集電結(jié)反偏)?;鶚O相對于發(fā)射極為正極性電壓,基極相對于集電極為負(fù)極性電壓。 2、三極管的開關(guān)功能
三極管的集電極電流在一定范圍內(nèi)隨基極電流呈線性變化,這就是放大特性。當(dāng)基極電流高過此范圍時,三極管集電極電流會達(dá)到飽和值(導(dǎo)通),基極電流低于此范圍時,三極管會進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)(斷路),這種導(dǎo)通或截止的特性在電路中還可起到開關(guān)作用,如下圖所示:
半導(dǎo)體三極管除了構(gòu)成放大器和作開關(guān)元件使用外,還能夠做成一些可獨立使用的兩端或三端器件。
3. 擴(kuò)流三極管的擴(kuò)流作用,在某些情況下,可擴(kuò)大電流限值或電容容量等。比如:將小功率可控硅與大功率三級管相結(jié)合,可以得到大功率可控硅,擴(kuò)大了最大輸出電流值;在長延時電路中,三極管可完成擴(kuò)大電容容量的作用。
4.模擬元器件用三極管夠成的電路還可以模擬其它元器件。如圖為用三極管模擬的穩(wěn)壓管。其穩(wěn)壓原理是:當(dāng)加到A、B兩端的輸入電壓上升時,因三極管的B、E結(jié)壓降基本不變,故R2兩端壓降上升,經(jīng)過R2的電流上升,三極管發(fā)射結(jié)正偏增強,其導(dǎo)通性也增強,C、E極間呈現(xiàn)的等效電阻減小,壓降降低,從而使AB端的輸入電壓下降。調(diào)節(jié)R2即可調(diào)節(jié)此模擬穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值,等效為穩(wěn)壓管。
5.代換
三極管的代換作用,是在一定情況下與某些電子元器件相結(jié)合可代換其它器件,完成相應(yīng)功能。比如:兩只三極管串聯(lián)可代換調(diào)光臺燈中的雙向觸發(fā)二極管;在某些電路中,三極管可以代換8V的穩(wěn)壓管,代換30V的穩(wěn)壓管等等。