三極管是一種控制電路電流的控制器件，把微弱信號放大為幅度較大信號，或者作為無觸點(diǎn)開關(guān)用途。

首先，我們來了解下什么是三極管。三極管實(shí)際是PN結(jié)構(gòu)成。通過圖 2，我們能夠觀察到，它的內(nèi)部是兩個(gè)PN結(jié)。關(guān)于它的電路特性，在這里我就不詳細(xì)講解，我這里主要是從工程角度出發(fā)，去理解這么個(gè)三極管。

圖1 三極管實(shí)物圖和電路圖形符號

如圖1所示，這是一個(gè)TO-92封裝的三極管，是個(gè)插件的。

圖2 三極管基本結(jié)構(gòu)和電氣圖形符號

像圖2（a）所示的三極管，箭頭從E極指向B極的，稱之為P管，即P型的晶體管。我們再來看圖2（b）所示的這個(gè)三極管，箭頭是從B極指向E極的，箭頭從里往外，我們稱這個(gè)為N管，即N型晶體管。無論是P型還是N型的，都是差不多的。這里，主要講講N型三極管的。N型的三極管的圖形符號如圖3所示。

三極管有三根引腳：B是代表基極的、E是代表發(fā)射極的、C是代表集電極的。在正常一個(gè)電路中，我們一般情況下都是把E極接地的，B極接一個(gè)控制信號，C極接個(gè)負(fù)載，這個(gè)時(shí)候三極管作為開關(guān)狀態(tài)下使用的。我們現(xiàn)在來看三極管是怎么工作的。

圖3 N型三極管圖形符號

下面，我們研究下三極管的特性。三極管是一個(gè)流控流型的晶體管。顧名思義，電流控制電流的。當(dāng)BE之間流過一個(gè)電流的，如果C上是接電源的，那么CE之間也會流過一個(gè)電流的。我們把BE之間流過的電流稱之為Ib，為基極電流，在C極（集電極）處，CE之間的電流稱之為Ic。也就是說，Ib有電流的時(shí)候，IC也是有電流的；IC沒有電流，IC也是沒有電流的。也就是用Ib的電流來控制Ic的電流，這是三極管的第一個(gè)特性——流控流型。

第二個(gè)特性，三極管具有放大功能。比如Ib上流過1mA的電流，那么在Ic流過的電流的大小是成倍于Ib上的電流放大，而且放大倍數(shù)是90~100倍，即Ic=100Ib。這是由三極管自身的特性所決定的。

第三個(gè)特性，當(dāng)E極接地，如果Ib足夠大，那么Ic就更加的大，這就預(yù)示著Rce之間的電阻就更加的小。因?yàn)殡娏髟酱螅娮杈驮叫　Ｐ〉轿覀兘频恼J(rèn)為CE之間是短路的。Ib電流大到什么時(shí)候，我們認(rèn)為CE之間的電流是短路的呢？我們一般認(rèn)為是Ib為1mA的時(shí)候。就是說，當(dāng)Ib 》=1mA的時(shí)候，Rce≈0，Vce≈0.3V。接下來，還有一個(gè)特征。

第四個(gè)特性，當(dāng)Ib 》= 1mA，Vbe = 0.7V。這時(shí)候，我們認(rèn)為，這個(gè)三極管是完全打開的。它就是起一個(gè)開關(guān)作用，Ic=100mA，Rce≈0，Vce≈0.3V，Vbe=0.7V。

第五個(gè)特性，要想讓三極管完全導(dǎo)通，必須要讓Vbe兩端加一個(gè)大于0.7V的電壓，三極管才完全導(dǎo)通。如果Vbe兩端的電壓小于0.7V，那么三極管就沒能完全導(dǎo)通，Ic的電流也就不會最大，Rce上就有電阻，而在Vce上就會產(chǎn)生一個(gè)分壓。這個(gè)分壓值就等效為一個(gè)電阻，隨著Ib的增大，Vce就會越來越小。

這些是三極管很重要的特性。有了這些特性，我們就能夠很好的分析電路，設(shè)計(jì)電路。

我們先分析一個(gè)簡單的線性電源電路中三極管在其中的作用，之后再分析三極管作為開關(guān)管、控制管等等的電路；最后根據(jù)實(shí)際問題，靈活運(yùn)用三極管的特性解決實(shí)際問題。首先掌握分析判斷出這部分或這一模塊電路實(shí)現(xiàn)什么功能，然后學(xué)會根據(jù)功能應(yīng)用三極管設(shè)計(jì)電路。

線性電源--放大管

圖4 5V線性電源

【分析】分析電路，關(guān)鍵抓住三大要素：源（電源）、地、回路。如圖4所示是一個(gè)5V的線性電源。我們來看，由于CB之間是不能夠?qū)ǖ模敲措娏鲝?2V的電壓流出，流過1.8K的電阻R1，在流過5.6V的穩(wěn)壓管到地形成回路I。那么此時(shí)在電阻R1兩端的電壓差為6.4V，6.4/1.8=3.56mA，大于2mA。我們知道，當(dāng)穩(wěn)壓管的負(fù)端向正端流過一個(gè)大于2mA的電流，那么在穩(wěn)壓管的兩端就會出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定的電壓，所以，這個(gè)穩(wěn)壓管就形成了5.6V的電壓。

穩(wěn)壓管兩端產(chǎn)生5.6V的電壓，然后通過BE，通過負(fù)載R，形成圖4所示的回路II。那么就會產(chǎn)生個(gè)Ib，Ib上有一個(gè)電流，Ic上也流過一個(gè)電流。當(dāng)Ib增到足夠大，大于1mA，能夠使Vbe的電壓大于0.7V，而實(shí)際上只要大于0.6V就可以了，這時(shí)候，三極管就完全導(dǎo)通。因此，在右上角就會形成一個(gè)5V的電壓。這個(gè)5V電壓的形成是由于Vbe上有一個(gè)0.6V的壓降，5.6－0.6=5V。就形成這么一個(gè)5V的電壓。完全導(dǎo)通時(shí)Rce就近似為0，此時(shí)CE短路了，12V就會通過三極管完全過來，那么此時(shí)E點(diǎn)的電壓不就是12V了？不是5V了。

當(dāng)E點(diǎn)為12V時(shí)，E點(diǎn)電位就會超過B點(diǎn)的電位，這時(shí)候，Vbe之間的電壓就小于0.6V，此時(shí)三極管就關(guān)閉了。Ib就沒有電流了，Ic也沒有電流流過，這時(shí)E點(diǎn)的電壓就會開始急劇下降，當(dāng)下降到5V的時(shí)候，Vbe的電壓又等于0.6V了，三極管又完全導(dǎo)通了。這時(shí)E點(diǎn)的電壓就開始往上升，Vbe之間的電壓又開始小于0.6V并往逐漸減小，CE之間的阻抗作用越來越大，直到三極管關(guān)閉。這樣周而復(fù)始，最后使E點(diǎn)電壓穩(wěn)定在5V。

這個(gè)電路最終就形成的是一個(gè)負(fù)反饋的負(fù)載電路。也就是說，這個(gè)電阻是接在E極上的，它有負(fù)反饋?zhàn)饔茫ㄟ^它上面的電壓一會兒增，一會兒降，來控制Ib，也同時(shí)控制了Ic，最終讓E點(diǎn)電壓穩(wěn)定在5V。

責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：【連載】10年+硬件大牛帶你玩轉(zhuǎn)三極管分析與功能電路設(shè)計(jì)

文章出處：【微信公眾號：電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。