三极管电路图讲解

图一所示是npn三极管的 共射极电路,图二所示是它的特性曲线图,图中它有3 种工作区域:截止区(cutoff region)、线性区 (active region) 、饱和区(saturation region)。三极管是以b 极电流ib 作为输入,操控整个三极管的工作状态。若三极管是在截止区,ib 趋近于0 (vbe 亦趋近于0),c 极与e 极间约呈断路状态,ic = 0,vce = vcc。若三极管是在线性区,b-e 接面为顺向偏压,b-c 接面为逆向偏压,ib 的值适中 (vbe = 0.7 v), i c =h f e i b 呈比例放大,vce = vcc -rc i c = v cc - rc hfe ib可被 ib 操控。若三极管在饱和区,ib 很大,vbe = 0.8 v,vce = 0.2 v,vbc = 0.6 v,b-c 与b-e 两接面均为正向偏压,c-e间等同于一个带有0.2 v 电位落差的通路,可得i c=( vcc - 0.2 )/ rc ,ic 与 ib 无关了,因此时的ib大过线性放大区的ib 值, ic<hfe ib 是必然的。三极管在截止态时 c-e 间如同断路,在饱和态时c-e 间如同通路 (带有0.2 v 电位降),因此可以作为开关。控制此开关的是 ib,也可以用 vbb 作为控制的输入讯号。图三、四分别显示三极管开关的通路、断路状态,及其对应的等效电路。
图1 npn 三极管共射极电路 图2 共射极电路输出特性曲
图3、截止态如同断路线图 图4、饱和态如同通路
实验:三极管的开关作用
简单三极管开关:电路如图5,电阻rc是led限流用电阻,以防止电压过高烧坏led(发光二极管),将输入信号 vin 从0 调到最大 (等分为约20 个间隔),观察并记录对的 vout 以及led 的亮度。当三极管开关为断路时,vout =vcc =12 v,led 不亮。当三极管开关通路时,vout = 0.2v ,led 会亮。改良三极管开关:因为三极管由截止区过度到饱和区需经过线性区,开关的效果不会有明确的界线。为使三极管开关的效果明确,可串接两三极管,电路如图六。同样将输入信号 vin 从0 调到最大 (等分为约20 个间隔),观察并记录对应的vout 以及led 的亮度。
图5、简单开关三极管电路图
以上可以看出几乎任何一种型号三极管都可一做为电子开关来使用,如果条件允许也可用来控制加热设备。可见开关三极管只是一个笼统的概念,不过市面上也有少数的专用开关三极管出售.