三极管做为一个电子人是最起码要理解的东西。但许多的初学者一打开书本就会被一堆的理论和一大堆公式给搞晕了。书本上的东西详细是详细。不过多了就让人看不透不知道如何理解,哪里才是应用上的重点。 我就以个人的理解,来讲讲三极管。
大家关键是要记住一个基本的规律 基级的电流IB越大集电极的电流 IC 也就越大, 集电极到发射极之间的电压Uce就之间的电压就越小,反之亦然。
以这条规律我们来理解下三极管 饱和、 截止、 放大。
如果基极电流IB很小或者为0 的状态。以上面的那条规律可得知IC=0。Uce的电压就和电源电压VCC差不多。这就是截止的状态。
如果基极的电流IB很大(不到烧坏的状态下)。以上面的规律可得知IC就会变的很大,Uce的电压就会变的很小。这就是饱和的状态。
如果基极的电流IB不大不小。IC就不大也不小。Uce的电压也就不大不小。这就是放大的状态。
所以个人有的时候直接将三极管理解成一个可调电阻。这个"电阻"的阻值越小 IC的电流越大。"电阻"间的电压Uce就越小,而控制着阻值大小的这只手就是IB.
三极管做开关
初步理解三极管的时候可以从理解三极管做开关开始。三极管做开关就是应用了三极管的截止和饱和这两种状态。
举个例子 如果用单片机控制继电器要如何控制的呢。
从单片机控制来说。只要输出高电平(5V)继电器就闭合,只要输出低电平(0V)继电器就断开。看起来好像是电压控制。其实是电流控制。
当单片机输出0V ,基极电流为IB为0,IC为零。这时候三极管处于截止区。继电器自然无法动作闭合。
当单片机输出5V,此时只要RB的阻值足够小(保证不损坏三极管的情况下)如1K欧姆的电阻,这是IB的电流足够大使得IC的电流也足够大 ,Uce的电压有足够小。这时候三极管处于饱和状态。继电器有足够的电流和电压差就动作闭合。
三极管放大
理解了三极管做开关,我们再来理解三级管做放大。
见下图:如果从IN输入一个微弱的交流信号,到 OUT(Uce)输出一个放大的交流信号。到底是如何实现的呢?
我们都知道三极管是电流放大,IB X β = IC. 。而交流信号是以电压的形式体现的,我们看到的明明一个电压的放大,这是为什么呢?
首先因为IN输入的电压越大,IB就越大;(根据欧姆定律)
(根据上面所提的基本规律可知下面的结果)
然后 IB越大 IC就越大;
最后 IC越大 OUT(Uce)就越小;
反之亦然,也就得到了 如果IN输入的电压越大,OUT输出的电压就越小,如果说IN输入的电压越小。OUT输出的电压就越大。这就是反相放大。
上面这张图如果进行放大只能看到正半周的信号被放大。另一半被截止了。所以还要设置下静态工作点。还有在输入输出分别加上一个电容,具体的许多书都有了。
如果想真正理解三极管还是需要自己拿一把烙铁几个元器件。好好实践一下。