通俗易懂的讲解三极管以及相关电路分享

(资料图片仅供参考)

在电子元器件的种类中，三极管是非常重要的一种基本元件，当然也是用的最多的元件，对它的了解真的很有必要。首先三极管有三个工作状态：截止，放大，饱和；其中放大是最常用也是最重要的部分，放大状态很有学问也很复杂，多见于集成芯片，比如运放等，暂时不做详细的讨论；三极管更多的是当做一个开关来使用，也就是只用截止和饱和两种状态。

截止状态，也就是三极管不通，即"开关"处于关闭状态；饱和状态，也就是三极管导通，即"开关"处于打开状态；Ib≥1mA时，完全可以保证三极管工作在饱和状态，对于小功率的三极管此时Ic为几十到几百mA,驱动继电器，蜂鸣器等功率器件绰绰有余。

为了更简单的理解，我们通过图文和讲解的方式来呈现；如下图：

此图中是NPN管，按下S1，约1mA的Ib流过箭头，只要Vbe的电压约0.6V~0.7V，三极管工作在饱和状态，那么c到e可以完全导通，那么c端电压接近0V，负载RL两端电压接近5V。Ib和Ic电流都是流入e端的。

下面讲解PNP管，如下图：

如上图的PNP管中，按下S2，约1mA的Ib流过箭头，只要Veb端电压约0.6V~0.7V，三极管工作在饱和状态，e到c能完全导通，c端电压接近5V，负载RL两端的压降接近5V。Ib和Ic的电流都是流出e端的。

对于NPN管，应在b极加一个下拉电阻(2K~10K),一是为了保证b、e极间电容加速放电，加快三极管截止，二是为了保证给b极一个已知的逻辑状态，防止控制输入端悬空或高阻态对三极管工作状态的不确定。

对于PNP管，应在b极加一个上拉电阻(2K~10K),同上理。

如上图，对于感性负载，必须在负载两端并一个反向的续流二极管，三极管在关断时，线圈会自感产生很高的反向电动势，而续流二极管能提供续流通路，同时钳位反向电动势，防止击穿三极管。二极管的选型最好是快速恢复二极管或者肖特基二极管，两者反应迅速。

上图中，对于控制信号为0V时，可能并不是真正的0V，可能是0点几V的电压，为保证三极管完全截止，不得不在三极管b极佳一个反向稳压器或者正向二极管，以提高三极管的导通阈值电压(钳位电压)，一般来说，我们常用于OC门输出，二极管输出以及延时控制中加这个。通常稳压管正常的工作电流》=1mA。

以上图中三极管延时导通，快速关断的一个仿真电路，D1,R2,C1,D2构成了延时导通Q2的回路，C1的电压为12V的时候Q2导通，R3,Q1,R4,R1构成了快速关断Q2的回路，C1通过R3和Q1快速放电。

总结：

1）对于NPN三极管，在不考虑三极管的情况下，b极的电阻和下拉电阻的分压必须大于0.7V，PNP同理。

2）b极电流必须≥1mA可保证三极管处于饱和状态，此时Ic满足三极管的最大的驱动能力。

3）另外，对于三极管的放大倍数β，指的是输出电流的驱动能力放大了β，而不是把输出电流真正的放大了β。审核编辑：汤梓红