三极管

三极管


b:基极,c:基电极,e:发射极

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NPN和PNP的电流流向

三极管内部电流

电流关系:

Ie = Ien+Iep,Ien=Ecn+Ibn,Ic=Icn+Icbo,Ib'=Ib+Icbo=Ibn+Iep

Ib=Ibn+Iep-Icbo

Ie=Ic+Ib

NPN型三极管为例:IE=IC+IB;IE,IC,远大于IB;IC=βIB;电流IB的微小变化量会引起IC较大的变化;b是输入端,e是输出端

PNP型二极管:pnp管的大小比例和npn一样,只是他们的电流和电压方向不一样

例题:

如下电路图.2所示,灯泡的内阻为16欧姆,基极串接电阻为1K,三极管的直流电流增益为150,现在我们要确定Vin的电压为多少时候可以使三极管处于截止、饱和状态,即可以使灯泡点亮或者熄灭


  1、灯泡熄灭

  只要Vin小于0.3V,此时三极管进入截止区,集电极没有电流流过,灯泡自然就熄灭了。

  2、灯泡点亮

  要使灯泡点亮,则三极管的集电极必须有电流流过,即要进入饱和区。根据公式可计算出:

  集电极的饱和电流为(根据公式1):Ic(饱和)=24V/16R=1.5A

  基极饱和电流为(根据公式2):Ib(饱和)=24V/(150*16)=10mA

  基极输入电压为(根据公式3):Vin=10mA*1K+0.6V=10.6V

  所以,当Vin大于或等于10.6V时候,灯泡就会点亮;反之,当Vin小于或等于0.3V时候,灯泡会熄灭。(Vin小于0.3V时集电极没有电流;当Vin大于0.3V时,集电极的电流回逐渐变大直到饱和电流)

  由此例子可以看出,欲利用三极管开关来控制大到1.5A的负载电流的启闭动作,只须要利用甚小的控制电压和电流即可。此外,三极管虽然流过大电流,却不须要装上散热片,因为当负载电流流过时,三极管呈饱和状态,其Vce趋近于零,所以其电流和电压相乘的功率之非常小,根本不须要散热片。

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