三极管是什么东西?在半导体行业中二三极管是非常常见的一种材料,那什么是三极管?三极管的作用和工作原理是什么呢?今天我们一起来看看三极管!
一、什么是三极管
简单来说三极管是一种控制电流的电子元器件,三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管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,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
三极管的主要参数
1、集-射最大反向电压(VCEO):基极开路时,集-射极耐电压值,超过此值会击穿三极管。
2、集电极工作电流(ICRM):集电极允许长期工作的电流。
3、集电极最大功率(PCM):最大允许耗散功率,实际功率过大,三极管会烧坏。
4、电流放大倍数(HFE):共射电路集电极与基极电流的比值,β=IC/IB。
5、特征频率(FT):频率升高,β下降到1时对应的频率值。就是说在这个频率下工作的三极管,已失去放大能力,因此在选用三极管时,一般管子的特征频率品要比电路的工作频率至少高出3倍以上,但不是越高越好,如果选的太高,就会引起电路的振荡。
注:三极管饱和导通基极电流条件:Ib * β 》 Ic ≈ Vcc / Rc(电源电压除以集电极电阻).
二、三极管的作用
三极管比较突出的作用就是放大信号,三极管可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数 b。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流b 倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。三极管还可以作电子开关,配合其它元件还可以构成振荡器。
三、三极管的工作原理
三极管工作必要条件:
①在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V);
②在C极和E极之间施加反向电压(此电压应比eb间电压较高);
③若要取得输出必须施加负载。
最后,当三极管满足必要的工作条件后,其工作原理如下:
①基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压,所以电子从发射极向基极移动,又因为C极和E极间施加了反向电压,因此,从发射极向基极移动的电子,在高电压的作用下,通过基极进入集电极。于是,在基极所加的正电压的作用下,发射极的大量电子被输送到集电极,产生很大的集电极电流。
②基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时,由于C极和E极间施加了反向电压,所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区,阻碍了从发射极向集电极的电子流动,因而就没有集电极电流产生。
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