BJT(Bipolar Junction Transistor)從功能上可以看成是兩個二極管背靠背的串聯在一起。
然而在實際的制造過程中,
我們把晶體管比作兩個二極管時候,是指基極-射極二極管和基極-集電極二極管。
NPN型二極管與PNP型二極管
根據二極管的單向導電性,下面的連個例子第一個可以有電流,第二個沒有電流(基極-集電極二極管時反偏)。
現在我們思考下面的三極管的接法,注意在基極和集電極都有電源。
當基極和集電極都接有電源時,電路中的電流就反應出三極管的關鍵特性。稱作晶體管動作(如果晶體管的基極電流在流動,那么集電極電流也在流動),電流如圖所示:
從圖中我們注意到:基極電流引起了集電極電流的流動(如果沒有基極電流,也沒有集電極電流)。在基極和集電極之間沒有電流。
晶體管屬性之一是---集電極電流和基極電流之比是常數。集電極電流大於基極電流。兩個電流之比稱作晶體管的電流增益。
改變β或者改變Rb的值,可以改變集電極電流,當基極電流足夠大時候,以至於在給定的集電極電阻和供電電壓情況下,集電極的電壓為0。集電極的電流最大,這種狀態稱為飽和。
三極管的導通(ON)
由於晶體三極管開關在功能上等效於閉合的開關。因此集電極電壓和發射極電壓相同。在晶體管導通以后發射極電壓為零。在實際的應用中,晶體管的集電極和發射極之間存在很小的壓降。在此討論時候可以忽略,因此將集電極電壓記為0v。
如果已知Vs和Rc。求晶體管導通時候的Rb的值。
根據集電極-發射極之間的壓降為0,可以求出集電極電流。根據集電極電流和基極電流的關系得到基極電流。Vs-0.7的電壓是Rb的電壓。根據歐姆定律,可以求出Rb。
三極管的關斷。如果三極管是斷開的,那么沒有電流流過負載(即集電極電流為零)。
當基極電流為零時,沒有基極電流的出發,則集電極的電流就為零。當基極未接電壓時候,為了確保晶體管關斷,可以在電路中增加一個電阻(R2),通過該電阻,基極就和地0V相連。因此基極不可能出現電流。(因為沒有電流流過R2,因此R2無壓降,基極電壓等於0V)。實際的電路中R2的取值在1kΩ-1MΩ。
分析三極管的導通和關斷
當開關在A處時,存在基極有電流,則三極管導通(ON)
當開關在B處時,不存在基極電流,則三極管關斷(OFF)
很多類型的電子電路都包含多個開關晶體管,用一個晶體管控制其他晶體管的導通和關閉。
分析過程:當開關位於A處的時候,產生基極電流,Q1導通,使得Q1的集電極的電流經過發射極到地,不經過Q2的基極,所以Q2的基極沒有電流,因此Q2關斷,燈泡熄滅。同理當開關位於B處時候,Q1的基極無電流,Q1關斷。使得Q1的集電極電流流經Q2的基極,Q2導通,燈泡變亮。
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