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三极管使用详解

鏃ユ湡;2019-07-08  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  常见的三极管为9012、s8550、9013、s8050.单片机应用电路中三极管主要的作用就是开关作用。其中9012与8550为pnp型三极管,可以通用。其中9013与8050为npn型三极管,可以通用。PNP与NPN两种三极管各引脚的表示:

  三极管在我们数字电路和模拟电路中都有大量的应用,在我们开发板上也用了多个三极管。在我们板子上的 LED 小灯部分,就有这个三极管的应用了,图 3-5 的 LED 电路中的 Q16就是一个 PNP 型的三极管。

  三极管的初步认识三极管是一种很常用的控制和驱动器件,常用的三极管根据材料分有硅管和锗管两种,原理相同,压降略有不同,硅管用的较普遍,而锗管应用较少,本课程就用硅管的参数来进行讲解。三极管有 2 种类型,分别是 PNP 型和 NPN 型。先来认识一下,如图 3-6。

  三极管一共有 3 个极,从图 3-6 来看,横向左侧的引脚叫做基极(base),中间有一个箭头,一头连接基极,另外一头连接的是发射极 e(emitter),那剩下的一个引脚就是集电极 c(collector)了。这是必须要记住的内容,死记硬背即可,后边慢慢用的多了,每次死记硬背一次,多次以后就会深入脑海了。

  三极管的原理三极管有截止、放大、饱和三种工作状态。放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态,所以我们也只来讲解这两种用法。三极管的类型和用法我给大家总结了一句口诀,大家要把这句口诀记牢了:箭头朝内 PNP,导通电压顺箭头过,电压导通,电流控制。下面我们一句一句来解析口诀。大家可以看图 3-6,三极管有 2 种类型,箭头朝内就是PNP,那箭头朝外的自然就是 NPN 了,在实际应用中,要根据实际电路的需求来选择到底用哪种类型,大家多用几次也就会了,很简单。三极管的用法特点,关键点在于 b 极(基极)和 e 级(发射极)之间的电压情况,对于PNP 而言,e 极电压只要高于 b 级 0.7V 以上,这个三极管 e 级和 c 级之间就可以顺利导通。也就是说,控制端在 b 和 e 之间,被控制端是 e 和 c 之间。同理,NPN 型三极管的导通电压是 b 极比 e 极高 0.7V,总之是箭头的始端比末端高 0.7V 就可以导通三极管的 e 极和 c 极。这就是关于“导通电压顺箭头过,电压导通”的解释,我们来看图 3-7。

  我们以图 3-7 为例介绍一下。三极管基极通过一个 10K 的电阻接到了单片机的一个 IO口上,假定是 P1.0,发射极直接接到 5V 的电源上,集电极接了一个 LED 小灯,并且串联了一个 1K 的限流电阻最终接到了电源负极 GND 上。如果 P1.0 由我们的程序给一个高电平 1,那么基极 b 和发射极 e 都是 5V,也就是说 e到 b 不会产生一个 0.7V 的压降,这个时候,发射极和集电极也就不会导通,那么竖着看这个电路在三极管处是断开的,没有电流通过,LED2 小灯也就不会亮。如果程序给 P1.0 一个低电平 0,这时 e 极还是 5V,于是 e 和 b 之间产生了压差,三极管 e 和 b 之间也就导通了,三极管 e 和 b 之间大概有 0.7V 的压降,那还有(5-0.7)V 的电压会在电阻 R47 上。

  这个时候,e 和 c 之间也会导通了,那么 LED 小灯本身有 2V 的压降,三极管本身 e 和 c 之间大概有 0.2V的压降,我们忽略不计。那么在 R41 上就会有大概 3V 的压降,可以计算出来,这条支路的电流大概是 3mA,可以成功点亮 LED。最后一个概念,电流控制。前边讲过,三极管有截止,放大,饱和三个状态,截止就不用说了,只要 e 和 b 之间不导通即可。我们要让这个三极管处于饱和状态,就是我们所谓的开关特性,必须要满足一个条件。三极管都有一个放大倍数β,要想处于饱和状态,b 极电流就必须大于 e 和 c 之间电流值除以β。这个β,对于常用的三极管大概可以认为是 100。

  那么上边的 R47 的阻值我们必须要来计算一下了。刚才我们算过了,e 和 c 之间的电流是 3mA,那么 b 极电流最小就是 3mA 除以 100 等于30uA,大概有 4.3V 电压会落在基极电阻上,那么基极电阻最大值就是 4.3V/30uA = 143K。电阻值只要比这个值小就可以,当然也不能太小,太小会导致单片机的 IO 口电流过大烧坏三极管或者单片机,STC89C52 的 IO 口输入电流最大理论值是 25mA,我推荐不要超过 6mA,我们用电压和电流算一下,就可以算出来最小电阻值,我们图 3-7 取的是经验值

  一、很多初学者都会认为三极管是两个PN结的简单凑合(如图1)。这种想法是错误的,两个二极管的组合不能形成一个三极管。我们以NPN型三极管为例(见图2),两个PN结共用了一个P区——基区,基区做得极薄,...博文来自:huaxiang1234的专栏

  一、三极管开关电路设计的可行性及必要性可行性:用过三极管的人都清楚,三极管有一个特性,就是有饱和状态与截止状态,正是因为有了这两种状态,使其应用于开关电路成为可能。必要性:假设我们在设计一个系统电路中...博文来自:feiyingzaishi的博客

  对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。放大的原理就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。假设三...博文来自:liufengl138的专栏

  转载:从功能上可以看成是两个二极管背靠背的串联在一起。 然而在实际的制造过程中...博文来自:予川绥绥

  图一所示是NPN三极管的 共射极电路,图二所示是它的特性曲线种工作区域:截止区(CutoffRegion)、线性区(ActiveRegion)、饱和区(SaturationRegion)...博文来自:来日方长的博客

  一、基本概念      它最主要的功能是电流放大(模拟电路)和开关作用(数字电路)。      三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母b表示)。其他的两个电极成为集电极(用字母...博文来自:天道酬勤

  一、概念三极管有两种类型,分别是PNP和NPN,中间有一个箭头一个连基极(b)一个连发射极(e),还有一个引脚是集电极(c)。箭头朝内的PNP,箭头朝外的NPN,导通电电压顺箭头过,电压导通。三极管有...博文来自:夏中伟的博客

  什么是三极管三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种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。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有...博文来自:imxlw00的专栏

  NPN三极管输出特征曲线 NPN三极管工作状态 1、截止:发射极反偏、集电极反偏UBElt;0.7V,发射极反偏;UCEgt;UBE,集电极反偏。三极管工作在截止状态,当发射结电压...博文来自:硬件菜鸟备忘录

  说明:内容与之前那篇一样,由于之前那篇是转载百度的,现在图片受限,无法阅读。这篇自己添加了图片资源。随着科学技的发展,电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为...博文来自:Ralap Zhong的专栏

  1.MOS管符号箭头指向在所有半导体元件中,箭头的意义表示p-n结的方向。场效应管是电压控制型元器件,只要对栅极施加电压,DS就会导通。三极管是电流控制型元器件,只要基极B有输入(或输出)电流就可以对...博文来自:霁风AI

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  三极管的工作原理分析1.两种极性三极管电路符号三极管种类繁多,按极性划分有两种:NPN型三极管(常用三极管)和PNP型三极管。NPN型三极管电路符号PNP型三极管电路符号PNP与NPN型三极管电路符号...博文来自:weixin_41667051的博客

  你也可以这样屌到爆的敲代码当黑客!点击选中,你就随便敲吧!旁边的人一定认为:哥们你蓝翔出来的吧!点进去后,按F11键全屏,然后开始装B,瞎按,就是这么牛B…主站博文来自:X-rapido的专栏

  重温一下三极管。工作在哪个区域主要是由集电结(Ubc)和发射结(Ube)的正偏反偏决定的。当把三极管用作开关的时候,令其工作在饱和区和截止区。以NPN为例。当Ube不是正偏(Ub≤Ue),三极管处于截...博文来自:Damon的博客

  三极管虽然只比二极管多一个脚,功能却差得离谱,我们软件工程师兄弟千万不能望文生义。以前在中学里学到的电子元件基本上都是两只脚,现在来个三只脚,不太适应。实际上,电子多只脚的情况很常见,尤其是以后我们说...博文来自:的专栏

  这要是Q??这个三极管怎么用啊。?可开关恒流,很早以前就这么用了,102提供一个驱动偏置电压电流,LED电流由201决定,电流值是0.65/201阻值,LED最高输入电压需要接LED那只三极管的耗散功...博文来自:gtkknd的专栏

  三极管的电流放大作用应该算是模拟电路里面的一个难点内容,我想用这几个动画简单的解释下为什么小电流Ib能控制大电流Ic的大小,以及放大电路的原理。我这里的三极管也叫双极型晶体管,模电的放大电路和数电的简...博文来自:打怪升级ing

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  如上图所示,其放大条件仍然与NPN的一样:发射结正偏,集电结反偏。图中的电流方向如标记所示,由E到B,由E到C。PNP作为开关使用时,其实与NPN的导通条件正好相反,Ub为0时,三极管反而导通,Ub为...博文来自:猪哥的专栏

  三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C;一、电流放大;下面的分析仅对于NPN型硅三极管;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;三、开关作用;下面说说三极管的饱和情况...博文来自:pan0755的博客

  PN结的形成PN结是三极管以及场效应管中最基本的组成部分,要想彻底搞明白三极管以及场效应管的工作原理,必须先搞清楚PN结形成的原理和工作特性。本征半导体以及空穴对本征半导体(intrinsicsemi...博文来自:技术交流是便宜的的博客

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  三极管的三种状态也叫三个工作区域,即:截止区、放大区和饱和区。(1)、截止区:三极管工作在截止状态,当发射结电压Ube小于0.6—0.7V的导通电压,发射结没有导通集电结处于反向偏置,没有放大作用。(...博文来自:空山新雨后

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