一文徹底讀懂三極管的工作原理,最通俗的解釋,看完就明白了!

我們在上學時候都學過三極管,書上是這樣介紹的
在這裏插入圖片描述
三極管,全稱應爲半導體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號,也用作無觸點開關。

三極管是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上製作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區,排列方式有PNP和NPN兩種。

光看這個概念都已經蒙了,更別說後面還有,直流交流特性,輸入輸出特性,還有他的三種工作狀態等 很多生硬難懂,又臭又硬的專業術語。當初我也是越學越蒙,真是受夠了。

下面就讓我用最通俗的方法(用水流閥門例子)來說明一下,看完後相信你會豁然開朗:

對三極管放大作用的理解,切記一點:能量是守恆的,不會無緣無故的產生,也不會無緣無故的消失,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。

感興趣的小夥伴可以計算一下下面這個問題:

在這裏插入圖片描述
放大的精髓就在於: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。

那麼如何把這個例子和規格書各個參數聯繫起來呢?

在這裏,規格書中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(集電極)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,通過控制它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。

好了,看完上述內容,你是不是對三極管有了一個更深入地認識了呢?如果有什麼意見或者建議,歡迎給我留言,我們一起學習,共同進步!

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