三极管原理—我见过最通俗讲法

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三极管原理—我见过最通俗讲法

        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。

        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。                              

      所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。

      如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。

      在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。

截止区：应该是那个小的阀门开启的还不够，不能打开打阀门，这种情况是截止区。
饱和区：应该是小的阀门开启的太大了，以至于大阀门里放出的水流已经到了它极限的流量，但是你关小 小阀门的话，可以让三极管工作状态从饱和区返回到线性区。
线性区：就是水流处于可调节的状态。
击穿区：比如有水流存在一个水库中，水位太高（相应与Vce太大），导致有缺口产生，水流流出。而且，随着小阀门的开启，这个击穿电压变低，就是更容易击穿了。

    重温下三极管的三种状态也叫三个工作区域，即：截止区、放大区、饱和区。

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)，三极管处于截止区，Ib=0，Ic≈0，Rc两端几乎没有压降。Vout=Uc≈Vcc。
当Ube正偏(Ub-Ue≥开启电压Uon)且Ubc反偏(Ub<Uc)，三极管处于放大区，Ib x β = Ic ，Vout=Uc=Vcc - Ic x Rc。
当Ube正偏(Ub-Ue≥开启电压Uon)且Ubc正偏(Ub>Uc)，三极管处于饱和区，Ic几乎不随Ib的增大而增大，Vout=Uc=Vcc - Ic x Rc≈0。

术语说明

一、三极管

      三极管是两个PN结共居于一块半导体材料上，因为每个半导体三极管都有两个PN结，所以又称为双极结晶体管。

      三 极管实际就是把两个二极管同极相连。它是电流控制元件，利用基区窄小的特殊结构，通过载流子的扩散和复合，实现了基极电流对集电极电流的控制，使三极管有更强的控制能力。按照内部结构来区分，可以把三极管分为PNP管和NPN管，两只管按照一定的方式连接起来，就可以组成对管，具有更强的工作能力。如果按 照三极管的功耗来区别，可以把它们分为小功率三极管、中功率三极管、大功率三极管等。

二、作用与应用
       三极管具有对电流信号的放大作用和开关控制作用。所以，三极管可以用来放大信号和控制电流的通断。在电源、信号处理等地方都可以看到三极管，集成电路也是由许多三极管按照一定的电路形式连接起来，具有某些用途的元件。三极管是最重要的电流放大元件。

三、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β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β值不能做得很大，因为太大，三极管的性能不太稳定，通常β值应该选择30至80为宜。一般来说，三极管的β值不是一个特定的指，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。

3、三极管反向击穿特性：
     三极管是由两个PN结组成的，如果反向电压超过额定数值，就会像二极管那样被击穿，使性能下降或永久损坏。

4、工作频率
      三极管的β值只是在一定的工作频率范围内才保持不变，如果超过频率范围，它们就会随着频率的升高而急剧下降。

四、分类
       按放大原理的不同，三极管分为双极性三极管(BJT,BipolarJunction Transistor )和单极性（MOS/MES型:Metal-Oxide-Semiconductor or MEtal Semiconductor）三极管。BJT中有两种载流子参与导电，而在MOS型中只有一种载流子导电。BJT一般是电流控制器件，而MOS型一般是电 压控制器件。

五、使用

       搞数字电路的使用三极管大都当开关用，只要保证三极管工作在饱和区和截止区就可以。