三極管工作原理--我見過最通俗講法

 三極管工作原理

三極管原理
 
對三極管放大作用的理解,切記一點:能量不會無緣無故的產生,所以,三極管一定不會產生能量,。

但三極管厲害的地方在於:它可以通過小電流控制大電流

放大的原理就在於:通過小的交流輸入,控制大的靜態直流。

假設三極管是個大壩,這個大壩奇怪的地方是,有兩個閥門,一個大閥門,一個小閥門。小閥門可以用人力打開,大閥門很重,人力是打不開的,只能通過小閥門的水力打開。

所以,平常的工作流程便是,每當放水的時候,人們就打開小閥門,很小的水流涓涓流出,這涓涓細流衝擊大閥門的開關,大閥門隨之打開,洶涌的江水滔滔流下。

如果不停地改變小閥門開啓的大小,那麼大閥門也相應地不停改變,假若能嚴格地按比例改變,那麼,完美的控制就完成了。

在這裏,Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是輸入信號。當然,如果把水流比爲電流的話,會更確切,因爲三極管畢竟是一個電流控制元件。

如果某一天,天氣很旱,江水沒有了,也就是大的水流那邊是空的。管理員這時候打開了小閥門,儘管小閥門還是一如既往地衝擊大閥門,並使之開啓,但因爲沒有水流的存在,所以,並沒有水流出來。這就是三極管中的截止區。

飽和區是一樣的,因爲此時江水達到了很大很大的程度,管理員開的閥門大小已經沒用了。如果不開閥門江水就自己衝開了,這就是二極管的擊穿。

在模擬電路中,一般閥門是半開的,通過控制其開啓大小來決定輸出水流的大小。沒有信號的時候,水流也會流,所以,不工作的時候,也會有功耗。

而在數字電路中,閥門則處於開或是關兩個狀態。當不工作的時候,閥門是完全關閉的,沒有功耗。

 


你後面的那些關於飽和區、截止區的比喻描述的有點問題,但是你肯定是知道這些原理的,呵呵。

引用你的比喻,我修改一下吧:

截止區:應該是那個小的閥門開啓的還不夠,不能打開打閥門,這種情況是截止區。

飽和區:應該是小的閥門開啓的太大了,以至於大閥門裏放出的水流已經到了它極限的流量,但是 你關小 小閥門的話,可以讓三極管工作狀態從飽和區返回到線性區。

線性區:就是水流處於可調節的狀態。

擊穿區:比如有水流存在一個水庫中,水位太高(相應與Vce太大),導致有缺口產生,水流流出。而且,隨着小閥門的開啓,這個擊穿電壓變低,就是更容易擊穿了。

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術語說明

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一、三極管 
三極管是兩個PN結共居於一塊半導體材料上,因爲每個半導體三極管都有兩個PN結,所以又稱爲雙極結晶體管。 
三極管實際就是把兩個二極管同極相連。它是電流控制元件,利用基區窄小的特殊結構,通過載流子的擴散和複合,實現了基極電流對集電極電流的控制,使三極管有更強的控制能力。按照內部結構來區分,可以把三極管分爲PNP管和NPN管,兩隻管按照一定的方式連接起來,就可以組成對管,具有更強的工作能力。如果按照三極管的功耗來區別,可以把它們分爲小功率三極管、中功率三極管、大功率三極管等。

二、作用與應用

三極管具有對電流信號的放大作用和開關控制作用。所以,三極管可以用來放大信號和控制電流的通斷。在電源、信號處理等地方都可以看到三極管,集成電路也是由許多三極管按照一定的電路形式連接起來,具有某些用途的元件。三極管是最重要的電流放大元件。

三、三極管的重要參數

1、β值 
β值是三極管最重要的參數,因爲β值描述的是三極管對電流信號放大能力的大小。β值越高,對小信號的放大能力越強,反之亦然;但β值不能做得很大,因爲太大,三極管的性能不太穩定,通常β值應該選擇30至80爲宜。一般來說,三極管的β值不是一個特定的指,它一般伴隨着元件的工作狀態而小幅度地改變。

2、極間反向電流 
極間反向電流越小,三極管的穩定性越高。

3、三極管反向擊穿特性: 
三極管是由兩個PN結組成的,如果反向電壓超過額定數值,就會像二極管那樣被擊穿,使性能下降或永久損壞。

4、工作頻率 
三極管的β值只是在一定的工作頻率範圍內才保持不變,如果超過頻率範圍,它們就會隨着頻率的升高而急劇下降。

四、分類

按放大原理的不同,三極管分爲雙極性三極管(BJT,Bipolar Junction Transistor )和單極性(MOS/MES型: Metal-Oxide-Semiconductor or MEtal Semiconductor)三極管。BJT中有兩種載流子參與導電,而在MOS型中只有一種載流子導電。BJT一般是電流控制器件,而MOS型一般是電壓控制器件。


轉自:http://blog.csdn.net/xiaowei_001/article/details/4445119

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