三极管开关原理简介（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）形象记忆法:对三极管放大作用的理解,切记一点:能量不会无缘无故的产生,所以,三极管一定不会产生能量。它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。假设三极管是个大坝,这个大坝奇怪的地方是,有两个阀门,一个大阀门,一个小阀门。小阀门可以用人力打开,大阀门很重,人力是打不开的,只能通过小阀门的水力打开。极管的反向击穿。PN结的击穿又有热击穿和电击穿。当反向电流和反向电压的乘积超过PN结容许的耗散功率,直至PN结过热而烧毁,这种现象就是热击穿。电击穿的过程是可逆的,当加在PN结两端的反向电压降低后,管子仍可以恢复原来的状态。电击穿又分为雪崩击穿和齐纳击穿两类,一般两种击穿同时存在。电压低于5-6V的稳压管,齐纳击穿为主,电压高于5-6V的稳压管,雪崩击穿为主。电压在5-6V之间的稳压管,两种击穿程度相近,温度系数最好,这就是为什么许多电路使用5-6V稳压管的原因。在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制其开启大小来决定输出水流的大小。没有信号的时候,水流也会流,所以,不工作的时候,也会有功耗。而在数字电路中,阀门则处于开或是关两个状态。当不工作的时候,阀门是完全关闭的,没有功耗。比如用单片机外界三极管驱动数码管时,确实会对单片机管脚输出电流进行一定程度的放大,从而使电流足够大到可以驱动数码管。但此时三极管并不工作在其特性曲线的放大区,而是工作在开关状态(饱和区。当单片机管脚没有输出时,三极管工作在截止区,输出电流约等于0。在制造三极管时,要把发射区的N型半导体电子浓度做的很大,基区P型半导体做的很薄,当基极的电压大于发射极电压(硅管要大0.7V,锗管要大0.3V而小于集电极电压时,这时发射区的电子进入基区,进行复合,形成Ie;但由于发射区的电子浓度很大,基区又很薄,电子就会穿过反向偏置的集电结到集电区的N型半导体里,形成Ic;基区的空穴被复合后,基极的电压又会进行补给,形成Ib。理论记忆法:当BJT的发射结和集电结均为反向偏置(VBE<0,VBC<0,只有很小的反向漏电流IEBO和ICBO分别流过两个结,故iB≈0,iC≈0,VCE≈VCC,对应于下图中的A点。这时集电极回路中的c、e极之间近似于开路,相当于开关断开一样。BJT的这种工作状态称为截止。当发射结和集电结均为正向偏置(VBE>0,VBC>0时,调节RB,使IB=VCC/RC,则BJT工作在上图中的C点,集电极电流iC已接近于最大值VCC/RC,由于iC受到RC的限制,它已不可能像放大区那样随着iB的增加而成比例地增加了,此时集电极电流达到饱和,对应的基极电流称为基极临界饱和电流IBS(,而集电极电流称为集电极饱和电流ICS(VCC/RC。此后,如果再增加基极电流,则饱和程度加深,但集电极电流基本上保持在ICS不再增加,集电极电压VCE=VCC-ICSRC=VCES=2.0-0.3V。这个电压称为BJT的饱和压降,它也基本上不随iB增加而改变。由于VCES很小,集电极回路中的c、e极之间近似于短路,相当于开关闭合一样。BJT的这种工作状态称为饱和。由于BJT饱和后管压降均为0.3V,而发射结偏压为0.7V,因此饱和后集电结为正向偏置,即BJT饱和时集电结和发射结均处于正向偏置,这是判断BJT工作在饱和状态的重要依据。下图示出了NPN型BJT饱和时各电极电压的典型数据。由此可见BJT相当于一个由基极电流所控制的无触点开关。三极管处于放大状态还是开关状态要看给三极管基极加的电流Ib(偏流,随这个电流变化,三极管工作状态由截止-线性区-饱和状态变化而变。BJT截止时相当于开关“断开”,而饱和时相当于开关“闭合”。NPN型BJT截止、放大、饱和三种工作状态的特点列于下表中。结型场效应管(N沟道JFET工作原理:可将N沟道JFET看作带“人工智能开关”的水龙头。这就有三部分:进水、人工智能开关、出水,可以分别看成是JFET的d极、g极、s极。“人工”体现了开关的“控制”作用即vGS。JFET工作时,在栅极与源极之间需加一负电压(vGS<0,使栅极、沟道间的PN结反偏,栅极电流iG≈0,场效应管呈现高达107Ω以上的输入电阻。在漏极与源极之间加一正电压(vDS>0,使N沟道中的多数载流子(电子在电场作用下由源极向漏极运动,形成电流iD。iD的大小受“人工开关”vGS的控制,vGS由零往负向增大时,PN结的耗尽层将加宽,导电沟道变窄,vGS绝对值越大则人工开关越接近于关上,流出的水(iD肯定越来越小了,当你把开关关到一定程度的时候水就不流了。“智能”体现了开关的“影响”作用,当水龙头两端压力差(vDS越大时,则人工开关