三极管的功能应用

三极管是半导体基本元器件之一,是电子电路的核心元件,是一种非常常见的控制和驱动装置。正因为它的作用非常的大,因此可以说没有三极管的发明就没有现代信息社会的发达和多样性,电子管是他的前身,由于电子管体积大耗电量巨大,现在已经被淘汰。
现在的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。

1、三极管放大电路

三极管是一种电流放大器件,可制成交流或直流信号放大器:由基极输入一个很小的电流从而控制集电极输出很大的电流,如下图所示:
NPN 三极管放大电路
PNP三极管放大电路
三极管基极(b)电流最小,且远小于另两个引脚的电流;发射极(e)电流最大(等于集电极电流和基极电流之和);集电极(c)电流 与基极(b)电流之比即为三极管的放大倍数。
三极管具有放大功能的基本条件是保证基极和发射极之间加正向电压(发射结正偏),基极与集电极之间加反向电压(集电结反偏)。基极相对于发射极为正极性电压,基极相对于集电极为负极性电压。

2、三极管的开关功能

三极管的集电极电流在一定范围内随基极电流呈线性变化,这就是放大特性。当基极电流高过此范围时,三极管集电极电流会达到饱和值(导通),基极电流低于此范围时,三极管会进入截止状态(断路),这种导通或截止的特性在电路中还可起到开关作用,如下图所示:

 

半导体三极管除了构成放大器和作开关元件使用外,还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件。

3. 扩流

三极管的扩流作用,在某些情况下,可扩大电流限值或电容容量等。比如:将小功率可控硅与大功率三级管相结合,可以得到大功率可控硅,扩大了最大输出电流值;在长延时电路中,三极管可完成扩大电容容量的作用。

4.模拟元器件

用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。如图为用三极管模拟的稳压管。其稳压原理是:当加到A、B两端的输入电压上升时,因三极管的B、E结压降基本不变,故R2两端压降上升,经过R2的电流上升,三极管发射结正偏增强,其导通性也增强,C、E极间呈现的等效电阻减小,压降降低,从而使AB端的输入电压下降。调节R2即可调节此模拟稳压管的稳压值,等效为稳压管。

5.代换

三极管的代换作用,是在一定情况下与某些电子元器件相结合可代换其它器件,完成相应功能。比如:两只三极管串联可代换调光台灯中的双向触发二极管;在某些电路中,三极管可以代换8V的稳压管,代换30V的稳压管等等。

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