半导体|轻松读懂三极管,原来它是这样工作的!

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一、三极管的介绍
三极管 , 也就是半导体三极管 , 是一种控制电流的半导体器件 , 其作用就是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号 , 也用作于无触点开关 。 通常 , 三极管具有电流放大的作用 , 它的结构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 , 中间是基区 , 两侧部分是发射区和集电区 , 通常按照两侧排列方式有PNP和NPN两种 。

三极管的两个PN结 , 类似于两个共阴或共阳的二极管
【半导体|轻松读懂三极管,原来它是这样工作的!】二、三极管的三种工作状态
截止状态: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 , 三极管这时便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 。
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 , 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 。
饱和导通状态: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 。
三、三极管的作用
·对微弱的信号进行放大:基极输入一个很小的信号就会引起集电极很大的电流变化 , 这是电子电路中一个最重要也是最核心的部分 。
·用作无触点开关:利用三极管的截止和导通特性来控制或驱动负载;比如由三极管组成的门电路、开关电源等 。
四、三极管的种类
三极管的种类有很多 , 根据不同类别可以有不同分类:
①按照半导体材料来分:有硅管和锗管;
②按照工作频率来分:有低频管和高频管;
③按照功率来分:有小功率管 , 中功率管和大功率管;
④按照功能来分:分为开关管 , 功率管达林顿管 , 光敏管等 。
我们平时常见的NPN型主E极管有: 8050、 9013、 9014、 9018、 C1815、 D882、TIP41、 3DD15、 2N3055、 2N3773等;
常见的PNP型三极管有: 8550、9012、 9015、 B772、 TIP42、 2N5884等 。
其中 , 像8050、8550、 9013、 9012等这种TO-92封装的E极管属于小功率三极管:

D882、B772、TIP41、TIP42等属于中功率三极管:

3DD15、2N3055、2N3773、2N5884等这种金封铁帽的三极管属于大功率三极管:

以上都是直插型的三极管 , 现在常见的还有这种SOT-23封装的贴片三极管:

五、三极管的重要参数
1、β值:
β值是三极管最重要的参数 , 因为该值描述的是三极管对电流信号放大能力的大小 。 β值越高对小信号的放大能力越强 , 反之亦然;但值不能做得很大 , 因为太大三极管的性能不太稳定 , 通常值应该选择30至80为宜 。 一般来说 , 三极管的值不是一个特定的值 , 它一般伴随着元件的工作状态而小幅度地改变 。
2、极间反向电流:
极间反向电流越小 , 三极管的稳定性越高 。