三极管工作原理分析

在雷电放电的过程中，由于瞬间放电产生了强烈的电磁脉冲，在临近的

设备或电子线路上感应了幅值和变化速率都很高的浪涌电压电流，对某些电

子设备产生毁灭性的的破坏，而过压/浪涌防护器件就是为各类电子设备提

供防护的，避免设备内部的电子元器件遭受雷击浪涌的损坏。压敏电阻、气

体放电管、TVS管（瞬间抑制二极管）三种器件都限压型的浪涌保护器件，

都被用来在电路中用作浪涌保护，但是却有不少客户认为TVS二极管不如气

体放电管和压敏电阻。

关于TVS二极管和气体放电管、压敏电阻谁在限压/浪涌防护中作用更

大的问题，你怎么看？

有比较才能够凸显出优劣，从而找到最佳的方案。这一招不管是在市场

招商还是电子保护器件的选型都是适用的。但是在这里居然能够看到有人说TVS二极管不如气体放电管和压敏电阻，这个很多工程师们就不同意了。工

程师从反应时间、通流容量以及工作原理三个方面分析了三种过压/浪涌防

护器件的优劣，也深深的让小编感受到了TVS二极管的强大，瞬间就能理解TVS二极管为什么应用范围那么广泛了。

三极管工作原理分析，精辟、透彻，看后你就懂随着科学技的发展，

电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电

子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该

是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点：

1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调

的PN结单向导电性相矛盾。

2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关;即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，

但只要Ib为零，则Ic即为零。

3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic的产生。

很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上处理得并不适当。特别是针

对初、中级学者的普及性教科书，大多采用了回避的方法，只给出结论却不

讲原因。即使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商

榷的问题。这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，使讲解内容前

后矛盾，甚至造成讲还不如不讲的效果，使初学者看后容易产生一头雾水的

感觉。笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个

适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。虽

然新的讲解方法肯定会有所欠缺，但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不

揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。

一、传统讲法及问题：

传统讲法一般分三步，以NPN型为例(以下所有讨论皆以NPN型硅管为例)，如示意图A。1.发射区向基区注入电子;2.电子在基区的扩散与复合;3.集电区收集由基区扩散过来的电子。”

问题1：这种讲解方法在第3步中，讲解集电极电流Ic的形成原因时，

不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic，而

是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用，同时又强调基区的薄。这种强调

很容易使人产生误解。以为只要Vc足够大基区足够薄，集电结就可以反向

导通，PN结的单向导电性就会失效。其实这正好与三极管的电流放大原理相

矛盾。三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic与Vc在数量上必须

无关，Ic只能受控于Ib。

问题2：不能很好地说明三极管的饱和状态。当三极管工作在饱和区时，Vc的值很小甚至还会低于Vb，此时仍然出现了很大的反向饱和电流Ic，也

就是说在Vc很小时，集电结仍然会出现反向导通的现象。这很明显地与强

调Vc的高电位作用相矛盾。

问题3：传统讲法第2步过于强调基区的薄，还容易给人造成这样的误解，以为是基区的足够薄在支承三极管集电结的反向导通，只要基区足够薄，集电结就可能会失去PN结的单向导电特性。这显然与人们利用三极管内部

两个PN结的单向导电性，来判断管脚名称的经验相矛盾。既使基区很薄，

人们判断管脚名称时，也并没有发现因为基区的薄而导致PN结单向导电性

失效的情况。基区很薄，但两个PN结的单向导电特性仍然完好无损，这才

使得人们有了判断三极管管脚名称的办法和根据。

问题4：在第2步讲解为什么Ic会受Ib控制，并且Ic与Ib之间为什

么会存在着一个固定的比例关系时，不能形象加以说明。只是从工艺上强调

基区的薄与掺杂度低，不能从根本上说明电流放大倍数为什么会保持不变。

问题5：割裂二极管与三极管在原理上的自然联系，不能实现内容上的

自然过渡。甚至使人产生矛盾观念，二极管原理强调PN结单向导电反向截止，而三极管原理则又要求PN结能够反向导通。同时，也不能体现晶体三

极管与电子三极管之间在电流放大原理上的历史联系。

二、新讲解方法：

1、切入点：

要想很自然地说明问题，就要选择恰当地切入点。讲三极管的原理我们

从二极管的原理入手讲起。二极管的结构与原理都很简单，内部一个PN结

具有单向导电性，如示意图B。很明显图示二极管处于反偏状态，PN结截止。我们要特别注意这里的截止状态，实际上PN结截止时，总是会有很小的漏

电流存在，也就是说PN结总是存在着反向关不断的现象，PN结的单向导电

性并不是百分之百。

为什么会出现这种现象呢?这主要是因为P区除了因“掺杂”而产生的

多数载流子“空穴”之外，还总是会有极少数的本征载流子“电子”出现。

N区也是一样，除了多数载流子电子之外，也会有极少数的载流子空穴存在。PN结反偏时，能够正向导电的多数载流子被拉向电源，使PN结变厚，多数

载流子不能再通过PN结承担起载流导电的功能。所以，此时漏电流的形成

主要靠的是少数载流子，是少数载流子在起导电作用。反偏时，少数载流子

在电源的作用下能够很容易地反向穿过PN结形成漏电流。漏电流只所以很小，是因为少数载流子的数量太少。很明显，此时漏电流的大小主要取决于

少数载流子的数量。如果要想人为地增加漏电流，只要想办法增加反偏时少

数载流子的数量即可。所以，如图B，如果能够在P区或N区人为地增加少

数载流子的数量，很自然的漏电流就会人为地增加。其实，光敏二极管的原

理就是如此。光敏二极管与普通光敏二极管一样，它的PN结具有单向导电性。因此，光敏二极管工作时应加上反向电压，如图所示。当无光照时，电

路中也有很小的反向饱和漏电流，一般为1×10-8 —1×10 -9A(称为暗电流)，此时相当于光敏二极管截止;当有光照射时，PN结附近受光子的轰击，

半导体内被束缚的价电子吸收光子能量而被击发产生电子—空穴对，这些载

流子的数目，对于多数载流子影响不大，但对P区和N区的少数载流子来说，则会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，反向饱和漏电流大

大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通

过负载RL时，在电阻两端将得到随人射光变化的电压信号。光敏二极管就

是这样完成电功能转换的。

光敏二极管工作在反偏状态，因为光照可以增加少数载流子的数量，因

而光照就会导致反向漏电流的改变，人们就是利用这样的道理制作出了光敏

二极管。既然此时漏电流的增加是人为的，那么漏电流的增加部分也就很容

易能够实现人为地控制。

2、强调一个结论：

讲到这里，一定要重点地说明PN结正、反偏时，多数载流子和少数载

流子所充当的角色及其性质。正偏时是多数载流子载流导电，反偏时是少数

载流子载流导电。所以，正偏电流大，反偏电流小，PN结显示出单向电性。

特别是要重点说明，反偏时少数载流子反向通过PN结是很容易的，甚至比

正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。为什么呢?大家知道PN结内部

存在有一个因多数载流子相互扩散而产生的内电场，而内电场的作用方向总

是阻碍多数载流子的正向通过，所以，多数载流子正向通过PN结时就需要

克服内电场的作用，需要约0.7伏的外加电压，这是PN结正向导通的门电压。而反偏时，内电场在电源作用下会被加强也就是PN结加厚，少数载流

子反向通过PN结时，内电场作用方向和少数载流子通过PN结的方向一致，

也就是说此时的内电场对于少数载流子的反向通过不仅不会有阻碍作用，甚

至还会有帮助作用。这就导致了以上我们所说的结论：反偏时少数载流子反

向通过PN结是很容易的，甚至比正偏时多数载流子正向通过PN结还要容易。这个结论可以很好解释前面提到的“问题2”，也就是教材后续内容要讲到

的三极管的饱和状态。三极管在饱和状态下，集电极电位很低甚至会接近或

稍低于基极电位，集电结处于零偏置，但仍然会有较大的集电结的反向电流

Ic产生。

3、自然过渡：

继续讨论图B，PN结的反偏状态。利用光照控制少数载流子的产生数量

就可以实现人为地控制漏电流的大小。既然如此，人们自然也会想到能否把

控制的方法改变一下，不用光照而是用电注入的方法来增加N区或者是P区

少数载流子的数量，从而实现对PN结的漏电流的控制。也就是不用“光”

的方法，而是用“电”的方法来实现对电流的控制(注2)。接下来重点讨论

P区，P区的少数载流子是电子，要想用电注入的方法向P区注入电子，最

好的方法就是如图C所示，在P区下面再用特殊工艺加一块N型半导体(注3)。

图C所示其实就是NPN型晶体三极管的雏形，其相应各部分的名称以及

功能与三极管完全相同。为方便讨论，以下我们对图C中所示的各个部分的

名称直接采用与三极管相应的名称(如“发射结”，“集电极”等)。再看示

意图C，图中最下面的发射区N型半导体内电子作为多数载流子大量存在，

而且，如图C中所示，要将发射区的电子注入或者说是发射到P区(基区)是

很容易的，只要使发射结正偏即可。具体说就是在基极与发射极之间加上一

个足够的正向的门电压(约为0.7伏)就可以了。在外加门电压作用下，发射

区的电子就会很容易地被发射注入到基区，这样就实现对基区少数载流子

“电子”在数量上的改变。

4、集电极电流Ic的形成：

如图C，发射结加上正偏电压导通后，在外加电压的作用下，发射区的

多数载流子——电子就会很容易地被大量发射进入基区。这些载流子一旦进

入基区，它们在基区(P区)的性质仍然属于少数载流子的性质。如前所述，

少数载流子很容易反向穿过处于反偏状态的PN结，所以，这些载流子——

电子就会很容易向上穿过处于反偏状态的集电结到达集电区形成集电极电流Ic。由此可见，集电极电流的形成并不是一定要靠集电极的高电位。集电极

电流的大小更主要的要取决于发射区载流子对基区的发射与注入，取决于这

种发射与注入的程度。这种载流子的发射注入程度及乎与集电极电位的高低

没有什么关系。这正好能自然地说明，为什么三极管在放大状态下，集电极

电流Ic与集电极电位Vc的大小无关的原因。放大状态下Ic并不受控于Vc，Vc的作用主要是维持集电结的反偏状态，以此来满足三极管放大态下所需要

外部电路条件。

对于Ic还可以做如下结论：Ic的本质是“少子”电流，是通过电子注

入而实现的人为可控的集电结“漏”电流，因此它就可以很容易地反向通过

集电结。

5、Ic与Ib的关系：

很明显，对于三极管的内部电路来说，图C与图D是完全等效的。图D

就是教科书上常用的三极管电流放大原理示意图。

看图D，接着上面的讨论，集电极电流Ic与集电极电位Vc的大小无关，主要取决于发射区载流子对基区的发射注入程度。

通过上面的讨论，现在已经明白，三极管在电流放大状态下，内部的主

要电流就是由载流子电子由发射区经基区再到集电区贯穿三极管所形成。也

就是贯穿三极管的电流Ic主要是电子流。这种贯穿的电子流与历史上的电

子三极管非常类似。如图E，图E就是电子三极管的原理示意图。电子三极

管的电流放大原理因为其结构的直观形象，可以很自然得到解释。

如图E所示，很容易理解，电子三极管Ib与Ic之间的固定比例关系，

主要取决于电子管栅极(基极)的构造。当外部电路条件满足时，电子三极管

工作在放大状态。在放大状态下，穿过管子的电流主要是由发射极经栅极再

到集电极的电子流。电子流在穿越栅极时，很显然栅极会对其进行截流，截

流时就存在着一个截流比问题。截流比的大小，则主要与栅极的疏密度有关，如果栅极做的密，它的等效截流面积就大，截流比例自然就大，拦截下来的

电子流就多。反之截流比小，拦截下来的电子流就少。栅极拦截下来的电子

流其实就是电流Ib，其余的穿过栅极到达集电极的电子流就是Ic。从图中

可以看出，只要栅极的结构尺寸确定，那么截流比例就确定，也就是Ic与

Ib的比值确定。所以，只要管子的内部结构确定，的值就确定，这个比值就

固定不变。由此可知，电流放大倍数的β值主要与栅极的疏密度有关。栅极

越密则截流比例越大，相应的β值越低，栅极越疏则截流比例越小，相应的

β值越高。

其实晶体三极管的电流放大关系与电子三极管类似。晶体三极管的基极

就相当于电子三极管的栅极，基区就相当于栅网，只不过晶体管的这个栅网

是动态的是不可见的。放大状态下，贯穿整个管子的电子流在通过基区时，

基区与电子管的栅网作用相类似，会对电子流进行截流。如果基区做得薄，

掺杂度低，基区的空穴数就会少，那么空穴对电子的截流量就小，这就相当

于电子管的栅网比较疏一样。反之截流量就会大。很明显只要晶体管三极管

的内部结构确定，这个截流比也就确定。所以，为了获大较大的电流放大倍数，使β值足够高，在制作三极管时往往要把基区做得很薄，而且其掺杂度

也要控制得很低。

与电子管不同的是，晶体管的截流主要是靠分布在基区的带正电的“空穴”对贯穿的电子流中带负电的“电子”中和来实现。所以，截流的效果主

要取决于基区空穴的数量。而且，这个过程是个动态过程，“空穴”不断地

与“电子”中和，同时“空穴”又不断地会在外部电源作用下得到补充。在

这个动态过程中，空穴的等效总数量是不变的。基区空穴的总数量主要取决

于掺“杂”度以及基区的厚薄，只要晶体管结构确定，基区空穴的总定额就

确定，其相应的动态总量就确定。这样，截流比就确定，晶体管的电流放大

倍数的值就是定值。这就是为什么放大状态下，三极管的电流Ic与Ib之间

会有一个固定的比例关系的原因。

6、对于截止状态的解释：

比例关系说明，放大状态下电流Ic按一个固定的比例受控于电流Ib，

这个固定的控制比例主要取决于晶体管的内部结构。

对于Ib等于0的截止状态，问题更为简单。当Ib等于0时，说明外部

电压Ube太小，没有达到发射结的门电压值，发射区没有载流子“电子”向

基区的发射注入，所以，此时既不会有电流Ib，也更不可能有电流Ic。另外，从纯数学的电流放大公式更容易推出结论，Ic=βIb，Ib为0，很显然

Ic也为0。

三、新讲法需要注意的问题：

以上，我们用了一种新的切入角度，对三极管的原理在讲解方法上进行

了探讨。特别是对晶体三极管放大状态下，集电结为什么会反向导电形成集

电极电流做了重点讨论，同时，对三极管的电流放大倍数为什么是定值也做

了深入分析。这种讲解方法的关键，在于强调二极管与三极管在原理上的联系。其实，从二极管PN的反向截止特性曲线上很容易看出，只要将这个特

性曲线转过180度，如图F所示，它的情形与三极管的输出特性非常相似，

三极管输出特性如图G所示。这说明了二极管与三极管在原理上存在着很必

然的联系。所以，在讲解方法上选择这样的切入点，从PN结的偏状态入手

讲三极管，就显得非常合适。而且，这样的讲解会使问题变得浅显易懂生动

形象，前后内容之间自然和谐顺理成章。

这种讲法的不足点在于，从PN结的漏电流入手讲起，容易造成本征漏

电流与放大电流在概念上的混肴。所以，在后面讲解晶体管输入输出特性曲

线时，应该注意强调说明本征载流子与掺杂载流子的性质区别。本征载流子

对电流放大没有贡献，本征载流子的电流对晶体管的特性影响往往是负面的，是需要克服的。晶体管电流放大作用主要靠掺杂载流子来实现。要注意在概

念上进行区别。另外，还要注意说明，从本质上晶体内部有关载流子的问题

其实并不简单，它涉及到晶体的能级分析能带结构，以及载流子移动的势垒

分析等。所以，并不是随便找一种或两种具有载流子的导体或半导体就可以

制成PN结，就可以制成晶体管，晶体管实际的制造工艺也并不是如此简单。这样的讲解方法主要是在不违反物理原则的前提下，试图把问题尽量地简化，尽量做到浅显易懂，以便于理解与接受。这才是这种讲解方法的主要意义所在。

以下就是某电子FAE工程师分析三种过压/浪涌防护器件优劣的三点：

1、在反应时间上

快：TVS二极管的反应速度是最快的，为皮秒级

中：压敏电阻介于TVS和气体放电管之间压敏电阻略慢，为纳秒级；

慢：而气体放电管最慢，通常为几十个纳秒甚至更多。

2、在通流容量上

小：TVS二极管通常只有几百A;

中：压敏电同样介于TVS和气体放电管之间，而压敏电阻按不同规格，可通过数KA到数十KA的单次8/20uS浪涌电流；

大：而对于气体放电管来说通常十KA级别8/20μS浪涌电流可导通数百次。

3、从原理上看

TVS管基于二极管雪崩效应；

压敏电阻器基于氧化锌晶粒间的势垒作用；

而气体放电管则是基于气体击穿放电。

另一个不能忽略的特点是二极管可以很方便地与其它器件集成在一个芯片上，现有很多将EMI过滤和RFI防护等功能与TVS管集成在一起的器件，不但减少设计所采用的器件数目降低成本，而且也避免PCB板上布线时易诱发的伴生自感。

三极管工作原理介绍

三极管工作原理介绍，NPN和PNP型三极 管的原理图与各个引脚介绍 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，是一种电流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。晶体三极管，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。 PNP与NPN两种三极管各引脚的表示： 三极管引脚介绍

NPN三极管原理图： PNP三极管原理图：

常见的三极管为9012、s8550、9013、s8050.单片机应用电路中三极管主要的作用就是开关作用。 其中9012与8550为pnp型三极管，可以通用。 其中9013与8050为npn型三极管，可以通用。 区别引脚：三极管向着自己，引脚从左到右分别为ebc，原理图中有箭头的一端为e，与电阻相连的为b，另一个为c。箭头向里指为PNP（9012或8550），箭头向外指为NPN（9013或8050）。 如何辨别三极管类型，并辨别出e（发射极）、b（基极）、c （集电极）三个电极 ①用指针式万用表判断基极b 和三极管的类型：将万用表欧姆挡置“R &TI mes; 100”或“R&TI mes;lk”处，先假设三极管的某极为“基极”，并把黑表笔接在假设的基极上，将红表笔先后接在其余两个极上，如果两次测得的电阻值都很小（或约为几百欧至几千欧），则假设的基极是正确的，且被测三极管为NPN 型管；同上，如果两次测得的电阻值都很大（约为几千欧至几十千欧），则假设的基极是正确的，且被

三极管开关电路工作原理解析

三极管开关电路工作原理解析 图一所示是NPN三极管的共射极电路，图二所示是它的特性曲线图，图中它有3 种工作区域：截止区(C utoff Region)、线性区(Active Region) 、饱和区(Saturation Region)。三极管是以B 极电流IB 作为输入，操控整个三极管的工作状态。若三极管是在截止区，IB 趋近于0 (VBE 亦趋近于0)，C 极与E 极间约呈断路状态，IC = 0，VCE = VCC。若三极管是在线性区，B-E 接面为顺向偏压，B-C 接面为逆向偏压，I B 的值适中(VBE = 0.7 V)，I C =h F E I B 呈比例放大，Vce = Vcc -Rc I c = V cc - Rc hFE I B可被IB 操控。若三极管在饱和区，IB 很大，VBE = 0.8 V，VCE = 0.2 V，VBC = 0.6 V，B-C 与B -E 两接面均为正向偏压，C-E间等同于一个带有0.2 V 电位落差的通路，可得I c=( Vcc - 0.2 )/ Rc ，I c 与IB 无关了，因此时的IB大过线性放大区的IB 值，Ic

图3、截止态如同断路线图图4、饱和态如同通路 实验：三极管的开关作用 简单三极管开关：电路如图5，电阻RC是LED限流用电阻，以防止电压过高烧坏LED（发光二极管），将输入信号VIN 从0 调到最大(等分为约20 个间隔)，观察并记录对的VOUT 以及LED 的亮度。当三极管开关为断路时，VOUT =VCC =12 V，LED 不亮。当三极管开关通路时，VOUT = 0.2V ，LED 会亮。改良三极管开关：因为三极管由截止区过度到饱和区需经过线性区，开关的效果不会有明确的界线。为使三极管开关的效果明确，可串接两三极管，电路如图六。同样将输入信号VIN 从0 调到最大(等分为约20 个间隔)，观察并记录对应的VOUT 以及LED 的亮度。

三极管的工作原理

三极管的工作原理集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

项目一三极管的工作原理 三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，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。三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN 和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。下图是各种常用三极管的实物图和符号。 一、三极管的电流放大作用 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 二、三极管的偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取）。当基极与发射极之间的电压小于时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基 极上加上一个 合适的电流 （叫做偏置电 流，上图中那 个电阻Rb就 是用来提供这 个电流的，所 以它被叫做基 极偏置电 阻），那么当 一个小信号跟 这个偏置电流 叠加在一起 时，小信号就

三极管原理及应用

三极管原理及应用 半导体从字面上理解为介于导体和绝缘体之间的物质，但是它可以通过人为控制在导体 和绝缘体之间变化，如今的大部分电子产品都有半导体的身影。 本征半导体通过掺杂衍生出了P型（空穴多）和N型（自由电子多）半导体，P型半导体 中有多余空穴（共价键上空岀的位置），N型半导体中有多余自由电子（共价键填满后多岀的自由 电子）。P型和N型半导体本身并没有电，但当他们相接触时，由于两边的空穴和自由电子有浓度差会产生扩散运动，导致N型半导体中多余的自由电子会扩散到P型半导体的空穴中，使得P区因得到电子而带负电，N区因失去电子而带正电，这样就在PN结产生由N区 指向P区的内建电场。随着扩散的进行，内建电场越来越强，而自由电子由于受到内建电场的作用力会产生向N区的漂移运动，最终电子的扩散运动和漂移运动势均力敌达到平衡，通常该内建电场电压约为0.7V。平衡后的PN结如图一所示。 ①①① 1 T 1 f亠 、 內电场育向 半导体的一个应用就是三极管，它属于电流控制器件，通过控制基极电流达到控制集电 极电流的目的。以NPN型三极管为例，它是由两个PN结对向放置构成，如图二所示。 发射极 图二 集电极 N1 + V N： E 基极

当三个电极都未加电压时，内部两个PN结都处于平衡状态，PN结就相当于一道关闭 的门，使得没有电流能够通过；而当在BE间加正向电压时，此时外加的电压会抵消一部分 内建电场，使得自由电子向P区的扩散运动得以加强，向N区的漂移运动减弱，这时只有 一小部分电流可以流过；当外加电场大于内建电场时，电子不再向N区漂移反而是向P区 漂移，这时PN结处于完全打开状态，类似于短路，就可以流过更多的电流，这就是三极管 BC之间也有一个PN结，当在BC间也加一个正向电压时，即BE BC之间的PN结都处 于正向偏置，但由于两个PN结是对向布置的，内建电场的方向也是相反的，因此自由电子由发射极穿过BE的PN结到达基区后就穿不过BC的PN结了，导致无法有电流流过CE此时的工作区域即为饱和区。如果在BC之间加反向电压，那么流经到基区的自由电子紧接着 就会在电场的作用下流到集电区（基区掺杂浓度低且很薄，所以没有太多的电子与空穴复合形成基级 电流，大部分都被收集到集电区），这个时候就会有电流流过CE之间，基级电流控制着BE间PN 结的开启程度，进而控制着流经CE间的电流，由此得来小电流控制大电流的能力，此区域 即为放大区。如果基级电流为零，即BE间的PN结都没有打开，自然就没有电流流过，此 区域即为截止区。三极管的输出特性如图四所示。

三极管工作原理分析,精辟、透彻,看后你就懂

三极管工作原理分析,精辟、透彻,看后你就懂三极管工作原理分析，精辟、透彻，看后你就懂 随着科学技的发展，电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点: 1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。 2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关;即:Ic 与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。 3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic的产生。 很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上处理得并不适当。特别是针对初、中级学者的普及性教科书，大多采用了回避的方法，只给出结论却不讲原因。即使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，使讲解内容前后矛盾，甚至造成讲还不如不讲的效果，使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺，但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。 一、传统讲法及问题:

传统讲法一般分三步，以NPN型为例(以下所有讨论皆以NPN型硅管为例)，如示意图A。1.发射区向基区注入电子;2.电子在基区的扩散与复合;3.集电区收集由基区扩散过来的电子。”(注1) 问题1:这种讲解方法在第3步中，讲解集电极电流Ic的形成原因时，不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic，而是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用，同时又强调基区的薄。这种强调很容易使人产生误解。以为只要Vc足够大基区足够薄，集电结就可以反向导通，PN结的单向导电性就会失效。其实这正好与三极管的电流放大原理相矛盾。三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic与Vc在数量上必须无关，Ic只能受控于Ib。 问题2 :不能很好地说明三极管的饱和状态。当三极管工作在饱 和区时，Vc的值很小甚至还会低于Vb，此时仍然出现了很大的反向饱和电流Ic，也就是说在Vc很小时，集电结仍然会出现反向导通的现象。这很明显地与强调Vc的高电位作用相矛盾。问题3:传统讲法第2步过于强调基区的薄，还容易给人造成这样的误解，以为是基区的足够薄在支承三极管集电结的反向导通，只要基区足够薄，集电结就可能会失去PN结的单向导电特性。这显然与人们利用三极管内部两个PN结的单向导电性，来判断管脚名称的经验相矛盾。既使基区很薄，人们判断管脚名称时，也并没有发现因为基区的薄而导致PN结单向导电性失效的情况。基区很薄，但两个PN结的单向导电特性仍然完好无损，这才使得人们有了判断三极管管脚名称的办法和根据。 :在第2步讲解为什么Ic会受Ib控制，并且Ic与Ib之间为什么会存在问题4 着一个固定的比例关系时，不能形象加以说明。只是从工艺上强调基区的薄与掺杂度低，不能从根本上说明电流放大倍数为什么会保持不变。

三极管工作原理分析精辟透彻看后你就懂

三极管工作原理分析，精辟、透彻，看后你就懂 随着科学技的发展，电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点: 1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。 2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关；即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。 3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic 的产生。 很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上处理得并不适当。特别是针对初、中级学者的普及性教科书，大多采用了回避的方法，只给出结论却不讲原因。即使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，使讲解内容前后矛盾，甚至造成讲还不如不讲的效果，使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺，但本人还

是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。 一、传统讲法及问题： 传统讲法一般分三步，以NPN型为例（以下所有讨论皆以NPN型硅管为例），如示意图A。1.发射区向基区注入电子；2.电子在基区的扩散与复合；3.集电区收集由基区扩散过来的电子。”（注1） 问题1：这种讲解方法在第3步中，讲解集电极电流Ic的形成原因时，不是着重地从载流子的性质方面说明集电结的反偏导通，从而产生了Ic，而是不恰当地侧重强调了Vc的高电位作用，同时又强调基区的薄。这种强调很容易使人产生误解。以为只要Vc足够大基区足够薄，集电结就可以反向导通，PN结的单向导电性就会失效。其实这正好与三极管的电流放大原理相矛盾。三极管的电流放大原理恰恰要求在放大状态下Ic与Vc在数量上必须无关，Ic只能受控于Ib。

详解经典三极管基本放大电路

详解经典三极管基本放大电路 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP 两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。 图1：三极管基本放大电路 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话)，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1，例如几十，几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib的变化，Ib的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管)，基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管，常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时，基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流，上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻)，那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了)。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中U为电源电压)，集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止)，相当于开关断开;当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。 如果我们在上面这个图中，将电阻Rc换成一个灯泡，那么当基极电流为0时，集电极电流为0，灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β)，三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。

通俗易懂的三极管工作原理

通俗易懂的三极管工作原理 1、晶体三极管简介。晶体三极管是p 型和n 型半导体的有机结合，两个pn 结之间的相 互影响，使pn 结的功能发生了质的飞跃，具有电流放大作用。晶体三极管按结构粗分有npn 型和pnp 型两种类型。如图2-17所示。（用Q 、VT 、PQ 表示） 三极管之所以具有电流放大作用，首先，制造工艺上的两个特点：(1)基区的宽度做的非常薄；(2)发射区掺杂浓度高，即发射区与集电区相比具有杂质浓度高出数百倍。 2、晶体三极管的工作原理。 其次，三极管工作必 要条件是(a)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)；（b ）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）；（c ）若 要取得输出必须施加 负载。 图2-17 三极管的构造示意图 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。 综上所述，在晶体三极管中 很小的基极电流可以导致很大的 集电极电流，这就是三极管的电 流放大作用。此外，三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止，这就是三极管的开关作 图2-18 晶体三极管特性曲线 用（开关特性）。参见晶体三极管特性曲线2-18图所示： 3、晶体三极管共发射极放大原理如下图所示： A 、vt 是一个npn 型三极管，起放大作用。

三极管的工作原理

三极管，全称应为半导体三极管，也称晶体管、晶体三极管，是一种电流控制电流的 半导体器件其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。晶体三极管，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。三极管是电流 放大器件，有三个极，分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。我们 仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。下图是各种常用三极管的实物图和符号。 【实物图】 如圏所示是几种常见三极管实物圏? NPN三极管符号 、三极管的电流放大作用 下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电3替国宜卅兰园曾丸別塞三幔辔

流叫做基极电流lb ;把从集电极 C 流至发射极 E 的电流叫做集电极电流 Ic 。这两个电流 的方向都是流出发射极的，所以发射极 E 上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的 放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源 能够提供给集电极足够大的电流 的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例 关系：集 电极电流的变化量是基极电流变化量的 3倍，即电流变化被放大了 3倍，所以 我们把3叫做三极管的放大倍数（3 —般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个 变化的小信号加到基极跟发射 极之间，这就会引起基极电流 lb 的变化，lb 的变化被放大 后，导致了 Ic 很大的变化。如果集电极电流 Ic 是流过一个电阻 R 的，那么根据电压计算 公式U=R*I 可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出 来，就得到 了放大后的电压信号了。 二、 三极管的偏置电路 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先 是由于三极管BE 结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压 大到一定程 度后才能产生（对于硅管，常取） 。当基极与发射极之间的电压小于时，基极电流就可以认 为是0。但实际中要放大的信号往往远比 要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足 以引起基极电流的改变（因为小于时，基极电流都是 0）。如果我们事先在三极管的基极上 加上一 个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻 Rb 就是用来提供这个电流的，所 以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小 信号就 会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因 就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小 的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为 0,不能再减小了）。而加上偏置，事先让集电 极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极 电流就可以减小；当输入的基极电流 增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。 三、 开关作用 下面说说三 极管的饱和情 况。像上面那样 的图，因为受到 电阻Rc 的限制 （Rc 是固定值， 那么最大电流为 U/Rc ,其中U 为 电源电压），集电 极电流是不能无 限增加下去的。 当基极电流的增 大，不能使集电 极电流继续增大 时，三极管就进 入了饱和状态。 一般判断三极管 是否饱和的准则 是：lb* 3〉 Ic 。 进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为 一个开关闭 合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为 0时，三极管集电极电流 为0 （这叫做三极管截止），相当于开关断开；当基极电流很 大，以至于三极管饱和时， 相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把 它叫做开关管。 R2 470 C2 R1 10K > VI * S3050 接输入 GNE

PNP三极管结构及工作原理解析

PNP三极管工作原理解密 对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量，但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流控制大电流。放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。 在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。 如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。 饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。 在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。 而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。 晶体三极管是一种电流控制元件。发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结。晶体三极管按材料分常见的有两种：锗管和硅管。而每一种又有NPN 和PNP两种结构形式，使用最多的是硅NPN和PNP两种，两者除了电源极性不同外，其工作原理都是相同的，三极管工作在放大区时，三极管发射结处于正偏而集电结处于反偏，集电极电流Ic受基极电流Ib的控 制，Ic的变化量与Ib变化量之比称作三极管的交流电流放大倍数β（β=ΔIc/ΔIb，Δ表示变化量。）在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用。 要判断三极管的工作状态必须了解三极管的输出特性曲线，输出特性曲线表示Ic随Uce的变化关系（以Ib为参数），从输出特性曲线可见，它分为三个区域：截止区、放大区和饱和区。 根据三极管发射结和集电结偏置情况，可以判别其工作状态： 对于NPN三极管，当Ube≤0时，三极管发射结处于反偏工作，则Ib≈0，三极管工作在截止区；当晶体三极管发射结处于正偏而集电结处于反偏工作时，三极管工作在放大区，Ic随Ib近似作

三极管原理全总结

1、三极管的正偏与反偏：给PN结加的电压和PN结的允许电流方向一致的叫正偏，否则就是反偏。即当P区（阳极）电位高于N区电位时就是正偏，反之就是反偏。例如NPN型三极管，位于放大区时，Uc>Ub集电极反偏，Ub>Ue发射极正偏。总之，当p型半导体一边接正极、n型半导体一边接负极时，则为正偏，反之为反偏。 NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。 NPN是用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。 PNP是用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

2、三极管的三种工作状态：放大、饱和、截止 （1）放大区：发射结正偏，集电结反偏。对于NPN管来说，发射极正偏即基极电压Ub>发射极电压Ue，集电结反偏就是集电极电压Uc>基极电压Ub。放大条件：NPN管：Uc>Ub>Ue；PNP管：Ue>Ub>Uc。 （2）饱和区：发射结正偏、集电结正偏--BE、CE两PN结均正偏。即饱和 导通条件：NPN管：Ub>Ue,Ub>Uc，PNP型管：Ue>Ub,Uc>Ub。饱合状态的特征是：三极管的电流Ib、Ic 都很大，但管压降Uce 却很小，Uce≈0。这时三极管的c、e 极相当于短路，可看成是一个开关的闭合。饱和压降，一般在估算小功率管时，对硅管可取0.3V，对锗管取0.1V。此时的，iC几乎仅决定于Ib，而与Uce无关，表现出Ib对Ic的控制作用。 （3）截止区：发射结反偏，集电结反偏。由于两个PN 结都反偏，使三极 管的电流很小，Ib≈0，Ic≈0，而管压降Uce 却很大。这时的三极管c、e 极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。 3、三极管三种工作区的电压测量 如何判断电路中的一个NPN硅晶体管处于饱和,放大,截止状态？用电压表 测基极与射极间的电压Ube。 饱和状态 eb有正偏压约0.65V左右,ce电压接近0V. 放大状态 eb有正偏压约0.6V,ce电压大于0.6V小于电源电压. 截止状态 eb电压低于0.6V,ce电压等于或接近电源. 在实际工作中，可用测量BJT各极间电压来判断它的工作状态。NPN型硅管的典型数据是：饱和状态Ube=0.7V，Uce=0.3V；放大区Ube=0.7V；截止区Ube=0V。这是对可靠截止而言，实际上当Ube<0.5V时，即已进入截止状态。对于PNP管，其电压符号应当相反。 截止区：就是三极管在工作时，集电极电流始终为0。此时，集电极与发射极间电压接近电源电压。对于NPN型硅三极管来说，当Ube在0～0.5V 之间时，Ib很小，无论Ib怎样变化，Ic都为0。此时，三极管的内阻（Rce）很大，三极管截止。当在维修过程中，测得Ube低于0.5V或Uce接近电源电压时，就可 知道三极管处在截止状态。

pnp三极管工作原理

pnp三极管工作原理 三极管这类商品是我们日常生活中比较常见的一种商品，虽然用的不多，但是它的作用是很大的。对于一些没接触过它的人来说不知道pnp三极管的作用是什么，以及它的工作原理是怎么的，接下来小编就给大家介绍一下关于pnp三极管工作原理及它的一些基本知识。 1、PNP三极管结构建模 晶体三极管是半导体的基本器件之一。它的主要功能是放大电流和电子电路的核心元件。它的功能是放大电流和开关。其主要结构是在半导体的基本芯片上做两个相似的PN结，然后将正半导体分成三部分。 2、PNP三极管工作原理 晶体三极管可以分为以下两种类型根据材料,即锗管和硅管,无论哪一个结构形式,和我们用的最多的是硅NPN三极管和锗PNP型两种,其工作原理是利用收集电力半导体之间的联系。 点击放大图片 要理解三极管的放大效应，请记住一件事:能量不会无缘无故产生，所以晶体管不会产生能量，三极管的强大之处在于它可以通过小电流来控制大电流。放大原理是:通过小的交流输入，控制大的静态直流。假设三极管是一个水坝，这个水坝的奇怪之处在于它有两个阀门，一个大的和一个小的。小阀门可以人工开启，大阀门非常重，人工无法开启，只有通过液压开启小阀门。因此，正常的工作流程是，当水被排放，人们打开小阀门，小的水涓滴而出。涓涓细流冲击着大阀门的开关，大阀门打开，湍流的河流就顺流而下。如果你不断地改变小阀

门的开启尺寸，那么大阀门也会随之改变。如果你能严格按比例改变它，完美的控制就会完成。 这里，Uber是小电流，uce是大电流，human是输入信号。当然，比较水流和电流会更准确，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。如果有一天，天气很干燥，河里没有水，也就是说，在大水流的另一边没有水。这时管理员打开了小阀门。虽然小阀门仍然像往常一样冲击大阀门，使其打开，但是没有水流，因为没有水流。这是三极管的截止区域。 饱和区是一样的，因为河水已经达到了非常大的程度，管理员开启的阀门通径不再有用。如果你不打开阀门，河水就会自己打开。这是二极管的击穿。 在模拟电路中，一般阀门是半开启的，通过控制阀门的开启尺寸来确定输出水量。当没有信号的时候，水就会流动，所以当它不工作的时候，就会有电力消耗。 在数字电路中，阀门是开启或关闭的。不工作时，阀门全关，不耗电。一种 晶体三极管是一种电流控制元件。发射极与基极之间形成的PN结称为发射极结，集电极与基极之间形成的PN结称为集电极结。晶体三极管有两种:锗管和硅管。它们都有NPN和PNP结构。硅NPN和PNP是应用最广泛的。除了电源极性不同外，它们的工作原理是相同的。当三极管工作在放大区域时，三极管的发射极结处于正偏置，而集电极结处于反偏置。基极电流的控制集电极电流IC IB. IC IB变

三极管的工作原理(经典)

三极管的工作原理（转载） 三极管的工作原理 对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流去控制大电流。 放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。 所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。 如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。 在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。 如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。 饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。 在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。 而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。 结构与操作原理

三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集 极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体， 和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中 性的p型区和n型区隔开。 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。 三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里 我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区EB极间的pn接 面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管 都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。 EB接面的空乏 区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基 极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大， 故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情形 下，电洞和电子的电位能的分布图。 三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在 于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例， 射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极 方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时， 会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流 到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。 IC的大小和BC间反向偏压的大小 关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞复合部分的电子流IBrec，与由基极注入 射极的电子流InB? E（这部分是三极管作用不需要的部分）。 InB? E在射极与与电 洞复合，即InB? E=I Erec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地 在图3(a)中看出。

三极管的工作原理,详细、通俗易懂、图文并茂

三极管的工作原理，详细、通俗易懂、图文并茂 一、很多初学者都会认为三极管是两个PN 结的简单凑合（如图1）。这种想法是错误的，两个二极管的组合不能形成一个三极管。我们以NPN 型三极管为例（见图2 ），两个PN 结共用了一个P 区——基区，基区做得极薄，只有几微米到几十微米，正是靠着它把两个PN 结有机地结合成一个不可分割的整体，它们之间存在着相互联系和相互影响，使三极管完全不同于两个单独的PN 结的特性。三极管在外加电压的作用下，形成基极电流、集电极电流和发射极电流，成为电流放大器件。 二、三极管的电流放大作用与其物理结构有关，三极管内部进行的物理过程是十分复杂的，初学者暂时不必去深入探讨。从应用的角度来讲，可以把三极管看作是一个电流分配器。一个三极管制成后，它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了（见图 3 ），用式子来表示就是

β 和α 称为三极管的电流分配系数，其中β 值大家比较熟悉，都管它叫电流放大系数。三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会随着按比例地变化。例如，基极电流的变化量ΔI b ＝10 μA ，β ＝ 50 ，根据ΔI c ＝βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量ΔI c ＝50×10 ＝500μA ，实现了电流放大。 三、三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用，控制着电路里的电源，按确定的比例向三极管提供I b 、I c 和I e 这三个电流。为了容易理解，我们还是用水流比喻电流（见图 4 ）。这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。注入细管子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以弱控制强”的道理。由图可见，细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极e 就对应着图4 中的细管、粗管和粗细交汇的管子。电路见图 5 ，若给三极管外加一定的电压，就会产生电流I b 、I c 和I e 。调节电位器RP 改变基极电流I b ，I c 也随之变化。由于I c ＝βI b ，所以很小的I b 控制着比它大β 倍的I c 。I c 不是由三极管产生的，是由电源V CC 在I b 的 控制下提供的，所以说三极管起着能量转换作用。 四、如图5，假设三极管的β=100，RP=200K，此时的Ib=6v/(200k+100k)=0.02mA,Ic=βI b=2mA 当RP=0时，Ib=6v/100k=0.06mA，Ic=βI b=2mA。以上两种状态都符合Ic=βI b，我们说，三极管处于"放大区"。假设RP=0,Rb=1k,此时，Ib=6v/1k=6mA按Ic=βI b计算，Ic应等于600mA，而实际上，由于图中300欧姆限流电阻（Rc）的存在，实际上Ic=(6v/300)≈20mA,此时，Ic≠βI b，而且，Ic不再受Ib控制，即处于"饱和区"，当RP 和Rb大到一定程度，使Ube<死区电压(硅管约0.5V，锗管约0.3）此时be结处于不导通状态，Ib=0，则Ic=0， 处于"截止区"。

pnpnpn三极管原理讲解

对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流去控制大电流。 放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。 所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。 在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。 如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。 饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。 在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。 而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。 结构与操作原理 三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集 极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出npn 与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。

三极管的工作原理

三极管的工作原理 对三极管放大作用的理解，切记一点：能量不会无缘无故的产生，所以，三极管一定不会产生能量。 但三极管厉害的地方在于：它可以通过小电流去控制大电流。放大的原理就在于：通过小的交流输入，控制大的静态直流。 假设三极管是个大坝，这个大坝奇怪的地方是，有两个阀门，一个大阀门，一个小阀门。小阀门可以用人力打开，大阀门很重，人力是打不开的，只能通过小阀门的水力打开。 所以，平常的工作流程便是，每当放水的时候，人们就打开小阀门，很小的水流涓涓流出，这涓涓细流冲击大阀门的开关，大阀门随之打开，汹涌的江水滔滔流下。如果不停地改变小阀门开启的大小，那么大阀门也相应地不停改变，假若能严格地按比例改变，那么，完美的控制就完成了。在这里，Ube就是小水流，Uce就是大水流，人就是输入信号。当然，如果把水流比为电流的话，会更确切，因为三极管毕竟是一个电流控制元件。如果某一天，天气很旱，江水没有了，也就是大的水流那边是空的。管理员这时候打开了小阀门，尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门，并使之开启，但因为没有水流的存在，所以，并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。饱和区是一样的，因为此时江水达到了很大很大的程度，管理员开的阀门大小已经没用了。如果不开阀门江水就自己冲开了，这就是二极管的击穿。在模拟电路中，一般阀门是半开的，通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候，水流也会流，所以，不工作的时候，也会有功耗。而在数字电路中，阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候，阀门是完全关闭的，没有功耗。 结构与操作原理 三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn 两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出 npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极体的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。 图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。