三极管
这里主要研究BJT,也就是双极型晶体管,MOS管先不研究,以后再补充,不过两者的道理是大同小异的。
BJT分两种,一种是NPN型,一种是PNP型,
看上图,B代表Base,三极管的基级;C代表Collector,三极管的集电极;E代表Emitter,三极管的发射极。
发射结指的是Base极偏向Emitter极,集电结指的是Base极偏向Collector极。
晶体管要正常工作,必须发射结正偏,集电结反偏。
NPN-BJT和PNP-BJT唯一的不同在于,NPN-BJT的电流是从C流向E,PNP-BJT的电流是从E流向C。
目前我们只讨论NPN,PNP可以通过类比来学习。
对于NPN-BJT来说,三极管的作用就是:
Base极的微弱电流控制Collector端的电流流向Emitter。
也就是说,晶体管能够放大电流,如果我们把C端作为输入端,把E端作为输出端,那么晶体管的作用就是放大C端的电流,并从E端输出。
根据能量守恒定律,我们知道C端电流不可能无端地被放大,那么一定是有能量加入了,没错,这就是Base极的作用,Base极的电流非常小,但是它起到了放大C端电流的作用。
跟研究二极管同样的道理,我们首先先来研究一下晶体管的特性曲线,它到底是如何放大电流的,我们必须搞清楚它的工作方式,才能合理的使用它,而特性曲线就是一个直观的研究晶体管工作方式的图像。
晶体管发射结的导通电压范围和二极管的基本一致,也就是硅管的导通电压范围为0.6~0.8V,锗管为0.1~0.3V。
我们着重研究晶体管的输出特性曲线,它到底能够怎么放大电流。
就是基极电流,如果接近于0,那么曲线就会进入截止区,此时说,发射结电压小于开启电压。
为C极到E极的电压。如果 太小,那么晶体管就会进入饱和区,此时发射结有电流流过(发射结正偏),集电结几乎没有电流。
饱和区和截止区称为非线性区,当晶体管位于非线性区,则无法放大电流。
放大区在图中标出。
需要注意的是,随着逐渐增大,Ic端的电流基本不变,所以过大的电压不助于放大电流。