电脑维修 发表于 2024-1-20 11:16:52

三极管这个功能比“放大”还常用?







三极管


在电子电路中,最核心的器件就是三极管,一般有3个管脚构成,分别是b——基极(base)、c——集电极(collector)、e——发射极(emitter)。三极管根据内部结构不同分为NPN型和PNP型两大类,如下图所示:
三极管可以看到PNP型三极管箭头指向B级,NPN型三极管箭头指向E级,我们暂且不管三极管如何使用,先来看看三极管的典型封装和主要参数,如下图所示:
三极管典型封装及主要参数从上图中可以看到,三极管的参数中会标明三极管的类型,三个引脚的顺序,还有集电极-射极之间允许的最大电压和集电极允许的最大电流。跟二极管一样,三极管也有极性使用时要仔细判断,当拿到一个三极管不知道其c、e、b极时,一般可以通过网络查找对应型号的技术文档来判断,也可以通过万用表测量判断,如下图所示:
测量时,将万用表打到hFE测量档,用于测量三极管对电流的放大能力,我们把待测量的三极管引脚依次插入图中红圈内的插孔,若三极管的三个引脚正确插入,万用表就会显示放大倍数hFE,读数一般为100~1000的读数,若插入引脚不正确,可以继续调整管脚再插入,直到得到正确读数为止。



三极管的直流放大特性


我们说学完二极管要记住其单向导电性,那么说起三极管就要想到“电流放大”。下图通过仿真实例看看三极管的直流放大特性。
三极管电流放大电路在multisim中,搭建完上图电路后打开仿真开关,电流表AB和AC示数分别为0.123mA和33mA,表示三极管b极电流IB和三极管c极电流IC,可知是IC是IB的268倍,因此,可以说三极管把b极电流放大了268倍。结论:三极管是一个具有电流放大功能的器件。仿真结论说明三极管具有电流放大功能。换一个角度来理解,三极管就好像一个水箱设备,如下图所示:
水箱比喻阀门是三极管的b极,水箱好比c极,排水管为e极。当三极管b极获得微小偏置电压后(+0.7V),就好像阀门被打开一样,水得以从水箱快速流出(电流从c极流向e极)。一旦阀门b极偏置电压消失,就好像阀门关闭了,c极到e极就没有电流了。结论:三极管b极上的小电流可以控制c极的大电流。



三极管的直流增益和电流关系式


三极管的直流增益说白了就是输入电流到输出电流放大了多少倍,输入是IB,输出是IC,直流增益hFE=IC/IB,在上面的仿真实例中,三极管BC547A的直流增益就是268。
三极管电流放大电路从上图中可以发现,流入b极的电流为0.123mA,流入c极的电流为33mA,然后电流会一并从e极流出,电流的关系就是IE=IB+IC,代入上述数值可得IE=0.123mA+33mA=33.123mA,可以看到IE和IC非常接近,所以一般认为IE≈IC。



三极管开关


三极管还有一个非常常用的功能,就是作为三极管开关使用,我们通过一个例子来理解,如下图所示:
三极管开关首先,我们要知道,要使三极管导通,偏置电压VBE要达到,好比二极管导通有一个偏置电压,这里BC547的VBE=0.7V,满足时三极管c极和e极导通,灯L1会发光。其次,我们看VBE如何满足0.7V的要求,根据灯L1的参数可知,其工作电流为50mA,即IC=50mA,根据BC547技术文档可知其直流增益hFE的值为250,一般三极管作为开关使用时,c极和e极电压VCE很小,hFE一般只有原来的1/5,即50。可以计算出IB=50mA/50=1mA。然后,知道IB=1mA,以及R1和R2的串联关系,可以由IB=(6V-0.7V)/(R1+R2)=1mA计算出R1接入电阻为4.3kΩ。最后,我们就可知调节电位器R1电阻约4.3kΩ时,三极管BC547导通,使L1发光。



仿真实例


下面通过一个仿真实例来加深三极管开关的理解,如下图所示:
三极管开关:光控路灯电路电阻R1、光敏电阻R2组成了分压电路,光线强时R2值较小,P点电压小于0.7V,三极管VT1不导通,L1不亮。光线弱时,光敏电阻R2值变大,P点电压大于0.7V,三极管导通,灯发光。从而实现了光敏电阻的阻值对灯亮灭的控制。通过这个电路的分析,我们对前文提到的光控报警器电路的学习又进了一步。下篇我们就可以完整分析光控报警器电路了。.

云贵桂粤 发表于 2024-1-20 13:34:21

数字电路就是当开关用

巨一 发表于 2024-1-21 15:38:15

:handshake:handshake:handshake

冯回路重 发表于 2024-1-22 13:36:25

学习学习。

先锋电子 发表于 2024-1-26 16:28:41

复习复习1988年学的家电维修:lol

秋雨夜 发表于 2024-1-26 19:46:33

回顾了一下基础理论.
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