NPN型三极管与PNP型三极管基本原理

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NPN型三极管与PNP型三极管基本原理

2024-07-10 11:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

NPN型三极管与PNP型三极管基本原理

文章目录 NPN型三极管与PNP型三极管基本原理一、三极管二、结构三、工作原理四、基本应用五、总计

一、三极管

三极管是电子电路中最基本、最常见、重要的器件,其主要功能是对电流的放大和开关作用,从半导体结构上可以分为NPN型和PNP型,本文简单介绍其原理、区别及基本用法:

二、结构

NPN型三极管: 由两块N型半导体和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。 PNP型三极管: 由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,所以称为PNP型三极管,也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管。 在这里插入图片描述

三、工作原理

三极管的原理三极管有截止、放大以及饱和三种工作状态。放大状态主要应用于模拟电路中,且用法和计算方法也比较复杂,我们暂时用不到。而数字电路主要使用的是三极管的开关特性,只用到了截止与饱和两种状态。因为一般的数字电路只使用三极管的开关特性,所以我们以为NPN型三极管为例,将它看成一个水龙头控制阀来进行解释其工作原理: 在这里插入图片描述 如上图:左侧细管子红色水流的流动可以带动黄色转动杆,黄色转杆转动可带动上方黑色闸门向左滑动(打开闸门),闸门打开使得粗管蓝色水流流出;当红色水流冲击力越大,黑色闸门开得越大以至蓝色水流越大,只需要一点红色水流就可以打开闸门放出蓝色洪流,将水流类比为电流,这也是显现了电流得放大作用,至于流量,此时管子下方的水流量 = 左侧红色水流量 + 上方蓝色水流量。 如果红色水流流量不够,这也就会导致打不开闸门,这就是截至状态;至于饱和状态就是出于动态平衡状态下开关开到最大状态时候。

NPN的发射极(e)接GND,集电极©接高电平,基极(b)接控制信号,用b-e的电流(Ib)控制c-e的电流(Ic),e极电位最低,且正常放大时通常c极电位最高,即Vc> Vb > Ve。三极管导通,电流从c极流向e极。

PNP的发射极(e)接高电平,集电极©接低电平,基极(b)接控制信号,用e-b的电流(Ib)控制e-c的电流(Ic),e极电位最高,且正常放大时通常c极电位最低,即Vc < Vb < Ve。三极管导通,即电流从e极流向c极。

四、基本应用

三极管的用法特点,关键点在于 b 极(基极)和 e 级(发射极)之间的电压情况,也是就是说的“导通电压顺箭头过,电压导通”。 简单点就是:箭头始端电压大于箭头末端电压0.7v以上即可导通三极管的 e 极和 c 极。 在这里插入图片描述 如图: 1.左图是NPN型三极管,当P1端给一个高电平,并在B与E电压差大于0.7v时,此时Vc > Vb > Ve,三极管导通,电流从c极流向e极 2.右图是PNP型三极管,当P2端给一个低电平,并在E与B电压差大于0.7v时,此时Vc < Vb < Ve,三极管导通,电流从e极流向c极 注:两种情况下,流过分压电阻R2和R4的电流方向是不一样的,都是高电位流向低电位,但都符合:Ie = Ic + IB

这两种情况下都需要计算R2和R4分压电阻值,当然还要考虑三极管的击穿电压等等因素,这个和电路具体设计有关,这里就不再推导其求法了。

五、总计

关于NPN和PNP型三极管的联系和区别总结如下: 联系: 、电流流量:Ie = Ic + IB 区别: 、导通时电压:NPN型三极管Vc > Vb > Ve,PNP型三极管Vc < Vb < Ve 、导通时流向:NPN型三极管电流从c极流向e极,PNP型三极管电流从e极流向c极 、导通条件:NPN型三极管基极b加高电压,PNP型三极管基极b加低电压



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