电子控制技术 三极管的工作原理 灵溪第二高级中学.

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1 电子控制技术 三极管的工作原理 灵溪第二高级中学

2 知识回顾：二极管 单向导电性 不发光 发光 ①正向导通 ②反向截止 PN 结加上反向电压 （反向偏置） PN 结加上正向电压 （正向偏置）
UP > U N P区电位低于N 区电位 UP < U N PN 结加上反向电压 （反向偏置） PN 结加上正向电压 （正向偏置）

3 三极管的外形 1.塑料封装三极管 2.有散热片的功率三极管 3.金属封装的三极管

4 一.三极管基本结构 NPN型 符号 简化图 b e c 集电极 集电区 发射结 集电结 N P 基极 基区 发射区 发射极

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6 二、三极管基本结构 NPN型 简化图 符号 c N P b e e发射极电位最低 集电极 集电区 集电结 基极 基区 发射结 发射区 发射极
IC N P 基极 基区 Ib Ie 发射区 发射极 e发射极电位最低 沿电流方向电位不断降低

7 二、三极管基本结构 PNP型 符号 简化图 c P N b e e发射极电位最高 集电极 集电区 集电结 基极 基区 发射结 发射区 发射极
IC P N 基极 基区 Ib Ie 发射区 发射极 e发射极电位最高 沿电流方向电位不断降低

8 二.三极管的作用 （1）放大 NPN型 Ib(mA) Ic(mA) Ie(mA) 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.70
0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 <0.001 0.70 1.50 2.30 3.10 3.95 0.72 1.54 2.36 3.18 4.05 a.电流关系 ： Ie= Ib+Ic Ic＞＞Ib Ie≈Ic Ic＝βIb β三极管的电流放大系数 基极电流的微小变化能够引起集电极电流较大变化的特性称为三极管的电流放大作用 b.电压关系 发射结正向电压（正偏） Ub＞ Ue Uc＞Ub＞ Ue 集电极反向电压（反偏） Ub＜ Uc Ube= V（硅）

9 二.三极管的作用 （2）饱和 NPN型 a.电流关系 ： Ie= Ib+Ic b.电压关系
RP减小到一定值时（Ib足够大时），Ic不受Ib的控制Ic≠βIb b.电压关系 发射结正向电压（正偏） Ub＞ Ue Ub＞ Uc ＞ Ue Ube =0.7V（硅） 集电极正向电压（正偏） Ub＞Uc 集电极和发射极之间相当于开关闭合 Uc＞Ue（而Uce很小）

10 三.三极管的作用 （3）截止 NPN型 ① 集电极和发射极之间相当于开关断开 ② 当 Rp非常大： Ib≈0，Ic≈0，Ie≈0
Ube（很小）＜Uon ② 发射结反向电压（反偏） Ub＜ Ue Uce≈Vcc 集电极反向电压（反偏） Ub＜ Uc

11 电流放大示意图

12 归纳总结 判断步骤 e NPN PNP 硅 三极管正常工作状态下可根据三个电极的电压判断三极管的管型、管脚排列及工作状态
0V V V NPN PNP 硅 三极管正常工作状态下可根据三个电极的电压判断三极管的管型、管脚排列及工作状态 1.假设管型为PNP型 放大状态下各电极压差 Ube ≈ 0.6V～0.7V， 2.找e极和b极,e极电压最高 (Ueb) 0V V V Uc>Ub>Ue (Ue>Ub>Uc) e c b 饱和状态下各电极压差 3.判断假设是否成立 Ube ≈0.7V， Uce =0～0.3V Uec>1V Ue>Ub>Uc （Ueb ） 假设成立，三极管为PNP型管,工作在放大状态 （ Uec ） Ub>Uc>Ue (Ue>Uc>Ub)

13 三、三种放大电路 共基极电路 ( Common base circuit) 共射极电路(Common emitter circuit)
当晶体管被用作放大器使用时，其中两个电极用作信号 (待放大信号) 的输入端子；两个电极作为信号 (放大后的信号) 的输出端子。 那么，晶体管三个电极中，必须有一个电极既是信号的输入端子，又同时是信号的输出端子，这个电极称为输入信号和输出信号的公共电极。 共基极电路 ( Common base circuit) 共射极电路(Common emitter circuit) 共集极电路 (Common collector circuit)

14 四、三极管引脚分布规律 1.塑料封装三极管 ◇识别引脚时，将管脚朝下，切口朝自己，从左向右依次为E、B、C脚。

15 2.有散热片的功率三极管 ◇识别时将印有型号的一面 朝自己，且将管脚朝下，从左向右依次为B、C、E脚。 3.金属封装的三极管 ◇它们的外壳上有一个突出的定位销，识别时各引脚朝上，从定位销开始顺时针方向依次为E、B、C脚。

16 总 结 一、三极管的两种类型：NPN、PNP 二、三极管的三种状态： 截止、放大、饱和 三、三极管的三种放大电路 四、三极管的引脚分布规律

17 巩固练习 1.判断图示各三极管的工作状态 放大 截止 截止

18 巩固练习 +10V 1K IC +6V 5K IB -2V 5K IB 1K IC +2V 5K IB
2、如图所示的电路中，晶体管均为硅管,β=30，试分析各晶体管的工作状态。 解: （1）因为基极偏置电源+6V大于管子的导通电压，故管子的发射结正偏，管子导通,基极电流： +10V 1K IC +6V 5K IB -2V 5K IB 1K IC +2V 5K IB (a) (b) (c)

19 +10V 1K IC +6V 5K IB -2V 5K IB 1K IC +2V 5K IB +10V 1K IC +6V 5K IB
(a) (b) (c) （2）因为基极偏置电源-2V小于管子的导通电压，管子的发射结反偏，管子截止，所以管子工作在截止区。 +10V 1K IC +6V 5K IB -2V 5K IB 1K IC +2V 5K IB (a) (b) (c) (3)因为基极偏置电源+2V大于管子的导通电压，故管子的发射结正偏,管子导通基极电流:：

20 一.三极管基本结构 NPN型 简化图 符号 c N P b e e发射极电位最低 集电极 集电区 集电结 基极 基区 发射结 发射结 发射区
IC N P 基极 基区 Ib Ie 发射结 发射区 发射极 e发射极电位最低 沿电流方向电位不断降低

21 ub＜ue 电流关系 电压关系 三极管的三种工作状态 ib=0 ic≈ie≈0 ube≤uon uon：开启电压 状态 PN结特点
集电极和发射极间相当于 放大状态 发射结正偏 集电结反偏 ic=βib NPN型：uc＞ub＞ue PNP型：uc<ub<ue 饱和状态 集电结正偏 ic<βib NPN型：ub＞uc>ue PNP型：ub<uc<ue 截止状态 发射结反偏 ib=0 ic≈ie≈0 ub＜ue ube≤uon uon：开启电压