三极管开关原理简介.

1、形象记忆法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。它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。但三极管厉害的地 方在于：它可以通过小电流控制大电流。假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀 门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打 开。极管的反向击穿。PN 结的击穿又有热击穿和电击穿。当反向电流和反向电压 的乘积超过 PN 结容许的耗散功率，直至 PN 结过热而烧毁，这种现象就是热击穿。电 击穿的过程是可逆的，当加在 PN 结两端的反向电压降低后，管子仍可以恢复原来的 状态。电击穿

2、又分为雪崩击穿和齐纳击穿两类，一般两种击穿同时存在。电压低于 5-6V 的稳压管，齐纳击穿为主，电压高于 5-6V 的稳压管，雪崩击穿为主。电压在 5-6V 之间的稳压管，两种击穿程度相近，温度系数最好，这就是为什么许多电路使用 5-6V 稳压管的原因。在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大 小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。比如用单片机外界三极管驱动数码管时，确实会对单片机管脚输 出电流进行一定程度的放大，从而使电流足够大到可以驱动数码管。但此时

3、三极管 并不工作在其特性曲线的放大区，而是工作在开关状态（饱和区。当单片机管脚没有 输出时，三极管工作在截止区，输出电流约等于 0。在制造三极管时，要把发射区的 N 型半导体电子浓度做的很大，基区 P 型半导体 做的很薄，当基极的电压大于发射极电压（硅管要大07，锗管要大 0.3V 而小于集电 极电压时，这时发射区的电子进入基区，进行复合，形成 le;但由于发射区的电子浓度很大，基区又很薄，电子就会穿过反向偏置的集电结到集电区的 N 型半导体里 形成 lc;基区的空穴被复合后，基极的电压又会进行补给，形成 lb理论记忆法：当 BJT 的发射结和集电结均为反向偏置(VBE0,VBC0,VBC0时

4、调节 RB,使 IB=VCC / RC, 则 BJT工作在上图中的 C 点，集电极电流 iC 已接近于最大值 VCC / RC,由于 iC 受到 RC 的限制，它已不可能像放大区那样随着 iB 的增加而成比例地增加了，此时集电极 电流达到饱和，对应的基极电流称为基极临界饱和电流IBS(,而集电极电流称为集电极饱和电流 ICS(VCC / RC。此后,如果再增加基极电流，则饱和程度加深，但集电极 电流基本上保持在 ICS 不再增加，集电极电压 VCE=VCC-ICSRC=VCES=2.0-0.3V。这个电压称为 BJT 的饱和压降，它也基本上不随 iB 增加而改变。由于 VCES 很小,集电极回

5、路中的 c、e 极之间近似于短路，相当于开关闭合一样。BJT 的这种工作状 态称为饱和。由于 BJT 饱和后管压降均为 0.3V,而发射结偏压为 0.7V,因此饱和后 集电结为正向偏置，即 BJT 饱和时集电结和发射结均处于正向偏置,这是判断 BJT 工 作在饱和状态的重要依据。下图示出了 NPN 型 BJT 饱和时各电极电压的典型数 据。由此可见 BJT 相当于一个由基极电流所控制的无触点开关。三极管处于放大状态还是开关状态要看给三极管基极加的电流lb（偏流，随这个电流变化，三极管工作状态由截止-线性区-饱和状态变化而变。BJT 截止时相当于开关 断开”而饱和时相 当于开关 闭合”。NPN

6、型 BJT 截止、放大、饱和三种工作状态的特点列于下表 中。结型场效应管（N 沟道 JFET 工作原理:可将 N 沟道 JFET 看作带人工智能开关”的水龙头。这就有三部分：进水、人工 智能开关、出水，可以分别看成是 JFET 的 d 极、g 极、s 极。人工”体现了开关的 控制”作用即 vGS。JFET 工作时，在栅极与源极之间需加 一负电压（vGS0,使 N 沟道中的多数载流子 （电子在电场作用下由源极向漏极运动，形成电流 iD。iD 的大小受人工开关” vGS 勺 控制,vGS由零往负向增大时,PN 结的耗尽层将加宽，导电沟道变窄,vGS 绝对值越大 则人工开关越接近于关上，流出的水（i

7、D 肯定越来越小了，当你把开关关到一定程度 的时候水就不流了。智能”体现了开关的 影响”作用,当水龙头两端压力差 （vDS 越大时，则人工开关 自动智能生长” vDS 值越大则人工开关生长越快，流水沟道越接近于关上，流出的 水（iD肯定越小了 ,当人工开关生长到一定程度的时候水也就不流了。理论上，随着vDS 逐渐增加，一方面沟道电场强度加大，有利于漏极电流 iD 增加;另一方面,有了 vDS,就在由源极经沟道到漏极组成的 N 型半导体区域中，产生了一个沿沟道的电位 梯度。由于 N 沟道的电位从源端到漏端是逐渐升高的，所以在从源端到漏端的不同 位置上，漏极与沟道之间的电位差是不相等的，离源极越远

8、，电位差越大,加到该处 PN 结的反向电压也越大，耗尽层也越向 N 型半导体中心扩展，使靠近漏极处的导电沟道 比靠近源极要窄，导电沟道呈楔形。所以形象地比喻为当水龙头两端压力差（vDS 越大,则人工开关自动智能 生长”当开关第一次相碰时，就是预夹断状态,预夹断之后 id 趋于饱和。当 vGS0 时，将使 PN 结处于正向偏置而产生较大的栅流，破坏了它对漏极电流 iD的控制作用,即将人工开关拔出来，在开关处又加了一根进水水管，对水龙头就没有 控制作用了。绝缘栅场效应管（N 沟道增强型 MOSFET 工作原理:可将N沟道MOSFET看作带人工智能开关”的水龙头。 相对应情况同JFET。 与JFET

9、不同的的是,MOSFET 刚开始人工开关是关着的，水流流不出来。 当在栅源 之间加 vGS0,N 型感生沟道（反型层产生后，人工开关逐渐打开，水流（iD 也就越来越 大。iD 的大小受 人工开关” vGS 勺控制,vGS 由零往正向增大时，则栅极和 P 型硅片 相当于以二氧化硅为介质的平板电容器，在正的栅源电压作用下，介质中便产生了一 个垂直于半导体表面的由栅极指向 P 型衬底的电场，这个电场排斥空穴而吸引电 子,P 型衬底中的少子电子被吸引到衬底表面，这些电子在栅极附近的 P 型硅表面便 形成了一个 N 型薄层，即导通源极和漏极间的 N 型导电沟道。栅源电压绝缘栅场效应管（N 沟道耗尽型 M

10、OSFET 工作原理：基本上与 N沟道 JFET 一样,只是当 vGS0时,N沟道耗尽型 MOSFET 由于绝缘 层的存在，并不会产生 PN 结的正向电流，而是在沟道中感应出更多的负电荷，使人工 智能开关的控制作用更明显。|添加到搜藏|分享到 i 贴吧|浏览（8591 |评论（14三极管放大原理正解（转载下一篇：救人无数的莫尔斯码/姜成（转载Ta 的转贴那不羁的夜Ta 的转贴牛顿斯坦 Ta 的转贴淋浴中 Ta 的转贴 倾听生命的絮最近读者：登录后，您就出现在这里。womeikongya luopeiloppy 白紫尘 shaonianyouz Mars 波 laprechaun 卡卡西西追 风

11、nigh51网友评论:1 网友:路过2009-08-07 16:53 回复谢谢你的指点2 网友:mxlzhezhu2009-08-22 14:36 回复形象看了那么多还是这个理解容易3 匿名网友2009-11-18 00:39 回复容易理解,但我还想知道在具体电路中三极管当电子开关用，而不是用作放大，就是让管子工作与饱和区与放大区吗？大家的多彩世界 2009-11-23 21:06 |回复很神奇的文章让人恍然大悟dreamcool123 2009-12-23 10:33 回复 小文章，大道理。7 网友:路过2010-01-04 13:42 | 回复谢谢指点。8 网友:1232010-01-04

12、 14:20 | 回复在电路中三极管的推理.该怎么将它搞熟？aqa999 2010-01-06 20:36 回复 同为大四，求加好友。QQ6165633 另外请问你考哪里？11 匿名网友2010-03-22 13:15 回复讲的很不错哦12 网友:箬淼宜碸2010-04-06 11:08 回复三极管的那几个输入输出图电压电流的正弦曲线是怎么对应的呢是怎么画出来的啊怎么对应的呢 每次我都看明白13安大学子 2010-04-06 13:20 |回复回复箬淼宜碸：你讲的是放大电路在接入正弦 信号是的工作情况吧，要注意的一句话是图解的步骤是先根据输入信号电压 vi,在 输入特性上画出 iB 的波形，然后根据 iB 的变化在输出特性上画出 iC 和 vCE 的波 形”。14 匿名网友2010-04-20 16:56 回复说得多真好15迈凯伦 2010-04-23 14:29 |回复不错不错，支持一个16