PCB印刷电路板快速上手07三极管

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1.三极管

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件。

其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

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。

其工作原理基于内部载流子的运动。

当在基极 - 发射极之间施加正向电压（对于 NPN 型，基极电压高于发射极电压），发射区的多数载流子（电子）会注入基区。

由于基区很薄且掺杂浓度低，这些电子只有少量与基区的空穴复合，大部分会扩散到集电区。

在集电区 - 基极之间施加反向电压时，扩散到集电区的电子被集电极收集，从而形成集电极电流。

这种电流放大作用是三极管的重要特性

2.三极管特性

电流放大倍数（β）：

这是三极管的关键参数，它表示集电极电流变化量与基极电流变化量之比。

例如，一个三极管的值为 100，如果基极电流变化了 1μA，那么集电极电流将变化 100μA，这体现了三极管的电流放大功能。

输入特性曲线：

它描述了基极电流与基极-发射极电压之间的关系。

在一定范围内，随着的增加而近似线性增加，类似二极管的正向特性。

对于硅三极管，约为 0.6 - 0.7V 时开始有明显的基极电流。

输出特性曲线：

是指在一定的基极电流下，集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系。

这些曲线可以分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。

在放大区，与近似成正比，三极管起放大作用；

在截止区，几乎为零；

在饱和区，很小，不再随的增加而增加。

3.三极管分类

小功率三极管：

通常用于处理较小的电流和功率，如在电子设备的信号放大电路中。

例如，在音频放大电路中，小功率三极管可以将微弱的音频信号进行放大，驱动扬声器发出声音。

大功率三极管：

能够承受较大的电流和功率，主要用于功率放大和电源控制等电路。

比如在大功率音频放大器中，大功率三极管可以将音频信号放大到足够的功率，以推动大型扬声器系统。

高频三极管：

这种三极管的特点是具有较高的截止频率，能够在高频信号下正常工作。

在射频电路（如手机、对讲机的射频前端）中，高频三极管用于放大和处理高频信号，确保信号的有效传输。

4.三极管参数

集电极最大允许电流：

如果集电极电流超过这个值，三极管的性能会下降，甚至可能损坏。

例如，

，在正常工作时，集电极电流应控制在1A内。

集电极-发射极最大允许电压：

这是指在基极开路时，集电极-发射极之间能够承受的最大电压。

超过此电压，三极管可能会发生击穿。

比如，

，在正常工作时，应小于 30V。

集电极最大允许耗散功率：

它表示三极管在工作时，集电极能够耗散的最大功率。超过这个功率，三极管会因为过热而损坏。

可以通过公式来计算实际耗散功率是否超过限制。

5.三极管的应用

信号放大：

这是三极管最基本的应用之一。

在音频、视频、射频等各种信号放大电路中，三极管利用其电流放大特性，将微弱的输入信号放大到足够的强度。

例如，在电视机的图像信号放大电路中，三极管可以将天线接收到的微弱图像信号进行多级放大，使图像能够清晰地显示在屏幕上。

开关控制：

三极管可以作为电子开关使用。

在数字电路和一些控制电路中，当基极输入高电平（对于 NPN 型）时，三极管导通，相当于开关闭合；当基极输入低电平时，三极管截止，相当于开关打开。

例如，在计算机主板的电源控制电路中，三极管可以控制各个电路模块的电源通断。

振荡电路：

与电容、电感等元件组合，三极管可以构成振荡电路，产生各种频率的信号。

例如，在一些简单的信号发生器中，三极管振荡电路可以产生正弦波、方波等信号，用于测试或其他电子设备的信号源

好啦，三极管，咱就说到这里，又是充满学习的时刻，关注我，跟着一起搞！