半导体三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体锗或硅的单晶上制备两个能相互影响的PN结,组成一个PNP(或NPN)结构。中间的N区(或P区)叫基区,两边的区域叫发射区和集电区,这三部分各有一条电极引线,分别叫基极B、发射极E和集电极C,是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。
截止状态:加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压。
基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零,三极管这时失去了电流放大作用,集电极和发射极之间相当于断开状态,称三极管处于截止状态。
放大状态:加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压,并处于某一恰当的值时,三极管的发射结正向偏置,集电结反向偏置,这时基极电流对集电极电流起着控制作用,使三极管具有电流放大作用,其电流放大倍数β=ΔIc/ΔIb,这时三极管处放大状态。
1、正偏:发射结:e与b的PN结 反偏:集电结:c与b的PN结
正向偏置电压:p区高电位,N区低电位
2、I(b)= I(e) - I(c)
I(c)= β I(b)
I (e) = (1+β)I (b)
饱和状态:发射结的电压大于PN结的导通电压,这时发射结和集电结都处于正偏状态。三极管失去电流放大作用,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态。三极管的这种状态我们称之为饱和导通状态。
根据三极管工作时各个电极的电位高低,就能判别三极管的工作状态,因此,电子维修人员在维修过程中,经常要拿多用电表测量三极管各脚的电压,从而判别三极管的工作情况和工作状态。
实例分析:单片机驱动蜂鸣器电路
单片机IO输出:高电平理论上是5V,低电平理论是0V。
图中三极管是NPN型。
当GPB0为高电平时,三极管处于放大状态,蜂鸣器鸣叫;为低电平时,蜂鸣器关闭。
图中的R34称为上拉电阻,起到分压的作用。使得集电结反骗,发射结正偏。