(完整版)三极管工作原理及详解分解
三极管 讲解
三极管讲解三极管，也称为晶体三极管（Bipolar Junction Transistor，简称BJT），是一种半导体器件，用于放大和开关电信号。
它由三个半导体层组成，其中包括两个异种半导体材料（通常是N型和P型硅）和一个绝缘的基底。
三极管有三个电极，分别是发射极（Emitter，E）、基极（Base，B）和集电极（Collector，C）。
三极管的基本工作原理：1.PN结：三极管中的N型和P型半导体层形成两个PN结。
PN结是两种半导体之间的界面，具有整流性质。
2.工作状态：•当NPN三极管中的发射结极（N型）接通正电压，基极（P型）接通负电压时，发射极-基极形成正向偏置，而集电极-基极形成反向偏置。
•当PNP三极管中的发射极（P型）接通负电压，基极（N 型）接通正电压时，发射极-基极形成正向偏置，而集电极-基极形成反向偏置。
3.放大作用：当在发射极和基极之间加上一个小信号电压时，这个信号电压会影响PN结的电流，从而控制集电极和发射极之间的电流。
这种调控作用使得三极管可以作为放大器。
4.工作区域：•放大区域：在适当的工作偏置下，三极管可以进入放大工作区域，通过控制小信号电压来放大输入信号。
•截止区域：当三极管的基极电压太低时，三极管截至，电流无法通过，处于关闭状态。
•饱和区域：当三极管的基极电压适当时，电流可以通过，但达到最大值，三极管处于饱和状态。
三极管的类型：1.NPN型：N型发射极，P型基极，N型集电极。
2.PNP型：P型发射极，N型基极，P型集电极。
三极管的应用：1.放大器：用于放大小信号，如音频信号。
2.开关：用作数字和模拟电路中的开关元件。
3.振荡器：用于产生振荡信号。
4.放大电路：在无线通信和射频电路中使用。
三极管在电子领域中有广泛的应用，是许多电子设备和系统的基础元件之一。
三极管原理全总结
三极管原理全总结三极管是一种深具影响力的半导体电子器件，广泛应用于电子电路中的放大、开关和稳压等功能。
下面是对三极管原理的全面总结：一、三极管的基本结构三极管由三个掺杂不同材料的半导体层片组成，分别是发射区、基区和集电区。
发射区和集电区分别是n型和p型半导体，基区是p型半导体。
发射区和集电区之间通过基区相互连接。
二、三极管的工作原理1.放大作用：当输入信号施加在三极管的基极上时，如果正相输入，即基极向正偏压施加，会使得基区内的少数载流子浓度增加，这样会缩小基区的电阻，使得大量的电子从发射极注入到基区中，即电流通过三极管的基极。
2.输出作用：当三极管的发射极和集电极之间施加正向电压时，集电极上会有较大的电压和电流输出，且集电电流与发射电流间存在放大比例。
三、三极管的工作模式1.放大模式：当发射极到基极的电压为正时，三极管处于放大工作模式。
此时，基极电压和基极电流间的关系为非线性关系，输出电流的变化可配合输入信号进行放大。
2.饱和模式：当发射极到基极的电压为负且发射电流很小时，三极管处于饱和工作模式。
此时，输出电流取决于输入电流，而与输出电压无关。
3.截止模式：当发射极到基极的电压为负且发射电流为零时，三极管处于截止工作模式。
此时，输出电流和输出电压均为零。
四、三极管动态特性1.转输特性：描述了三极管的输入电流和输出电流之间的关系，即输出电流与输入电流之间的比例。
2.频率特性：三极管的频率响应以及对不同频率信号的放大程度。
三极管的频率特性随着频率的增大而降低，一般需要根据需要选择合适的三极管型号。
3.非线性失真：三极管在放大信号时，存在一定程度上的非线性失真。
当输入信号的幅度过大时，输出信号的波形可能会失真。
4.温度特性：三极管的性能受温度的影响较大。
一般情况下，温度越高，三极管的放大能力越差。
五、三极管的应用1.放大器：三极管的放大功能使其广泛应用于各种放大器电路中，如音频放大器、功率放大器等。
2.开关：通过控制输入信号的使能，利用三极管的饱和和截止特性，实现信号转换和开关操作。
三极管工作原理(详解)课件
动态范围是指三极管能够放大的最小 信号和最大信号范围。在实际应用中， 三极管需要在一定的动态范围内工作， 以保证其正常性能。
放大பைடு நூலகம்数
三极管的放大倍数称为β值，它表示 集电极电流变化量与基极电流变化量 之比。放大倍数是三极管性能的重要 指标之一。
载流子的传
空穴与电子
在半导体材料中，空穴和电子是两种重要的载流子。空穴实际上是半导体原子缺失的电子 ，而电子则是自由移动的负电荷。
注意散热
对于大功率三极管，需要特别注意散热问题，采取适当的散热措施， 以防止过热损坏。
三极管的常见故障与排除方法
常见故障
三极管常见的故障包括开路、短路、性能不良等。
排除方法
针对不同的故障，可以采用相应的排除方法，如更换、调试 、修复等。同时，还需要注意检查外围电路，以确定故障是 否由外围电路引起。
超大规模集成电路的发展，三 极管的应用更加广泛，涉及到 通信、计算机、消费电子等多
个领域。
三极管的研究现状与进展
新材料
新型半导体材料如硅碳化物、氮化镓等具有更高的电子迁移率和 耐压能力，能够提高三极管的性能。
新结构
新型三极管结构如FinFET、GaN HEMT等能够提高三极管的开 关速度和降低能耗。
04
三极管的应用
放大电路中的应用
01
02
03
信号放大
三极管作为放大元件，通 过输入信号控制三极管的 电流放大，实现信号的线 性放大。
功率放大
利用三极管的电流放大作 用，将微弱的信号放大为 较大的功率信号，用于驱 动负载。
集成放大器
将多个三极管集成在一个 芯片上，实现多级放大， 提高放大倍数和稳定性。
06
三极管工作原理(详解)
BJT的结构简介
半导体三极管的结 构示意图如图所示。 它有两种类型:NPN型 和PNP型。
(a) NPN型管结构示意图 (b) PNP型管结构示意图 (c) NPN管的电路符号 (d) PNP管的电路符号
三极管的作用
晶体三极管的用途主要是交流信号放大，直流信号放大和电路开 关。
晶体三极管偏置 使用晶体管作放大用途时，必须在它的各电极上加上适当极性的
目录
1 三极管的结构
2 三极管的作用
3
三极管的三种放大电路
4 三极管的开关状态
三极管的结构简介
三极管的类型：
• 按频率分：高频管、低频管； • 按功率分：小、中、大功率管； • 按半导体材料分：硅、锗管；
• 按结构分：NPN和PNP管；
三极管的结构简介
(a) 小功率管 (b) 小功率管 (c) 大功率管 (d) 中功率管
三极管截止状态
a)基极(B)不加偏压使
(b)基极(B)加上反向偏
c)此时集极(C)与射极(E)
基极电流IB等于零
压使基极电流IB等于零 之间形同段路，负载无 电流通过
三极管饱合状态
当三极管之基极加入高电平时，因为IC≒IE=β×IB，射极和集极的电流 亦非常大，此时集极与射极之间的电压降非常低(VCE为0.4V以下)，其 意义相 当于集极与射极之间完全导通，此一状态称为三极管饱合状态
I1 >>IBQ ，VBQ >>VBEQ
此时，VBQ
Rb2 Rb1 Rb2
VCC
VBQ与温度无关
Re取值越大，反馈控制作用越强
一般取 I1 =(5~10)IBQ ， VBQ =3~5V
1. 基极分压式射极偏置电路
(完整版)三极管及放大电路原理
测判三极管的口诀三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功，为了帮助读者迅速掌握测判方法，笔者总结出四句口诀：“三颠倒，找基极；PN结，定管型；顺箭头，偏转大；测不准，动嘴巴。
”下面让我们逐句进行解释吧。
一、三颠倒，找基极大家知道，三极管是含有两个PN结的半导体器件。
根据两个PN结连接方式不同，可以分为NPN型和PNP型两种不同导电类型的三极管，图1是它们的电路符号和等效电路。
测试三极管要使用万用电表的欧姆挡，并选择R×100或R×1k挡位。
图2绘出了万用电表欧姆挡的等效电路。
由图可见，红表笔所连接的是表内电池的负极，黑表笔则连接着表内电池的正极。
假定我们并不知道被测三极管是NPN型还是PNP型，也分不清各管脚是什么电极。
测试的第一步是判断哪个管脚是基极。
这时，我们任取两个电极(如这两个电极为1、2)，用万用电表两支表笔颠倒测量它的正、反向电阻，观察表针的偏转角度；接着，再取1、3两个电极和2、3两个电极，分别颠倒测量它们的正、反向电阻，观察表针的偏转角度。
在这三次颠倒测量中，必然有两次测量结果相近：即颠倒测量中表针一次偏转大，一次偏转小；剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小，这一次未测的那只管脚就是我们要寻找的基极(参看图1、图2不难理解它的道理)。
二、PN结，定管型找出三极管的基极后，我们就可以根据基极与另外两个电极之间PN结的方向来确定管子的导电类型(图1)。
将万用表的黑表笔接触基极，红表笔接触另外两个电极中的任一电极，若表头指针偏转角度很大，则说明被测三极管为NPN型管；若表头指针偏转角度很小，则被测管即为PNP型。
三、顺箭头，偏转大找出了基极b，另外两个电极哪个是集电极c，哪个是发射极e呢?这时我们可以用测穿透电流ICEO的方法确定集电极c和发射极e。
(1) 对于NPN型三极管，穿透电流的测量电路如图3所示。
根据这个原理，用万用电表的黑、红表笔颠倒测量两极间的正、反向电阻Rce和Rec，虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小，但仔细观察，总会有一次偏转角度稍大，此时电流的流向一定是：黑表笔→c 极→b极→e极→红表笔，电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致(“顺箭头”)，所以此时黑表笔所接的一定是集电极c，红表笔所接的一定是发射极e。
三极管工作原理及详解.
半导体三极管，又称为双极结型晶体管（BJT）
c
N P N 集电极 集电结
NPN型 c b
PNP型
c b
b
基极
发射结
e
e
发射极
e
三极管的发射极的箭头方向， 代表三极管工作在放大，饱和 状态时，发射极电流（IE）的 实际方向。
半导体三极管的分类：
按材料分： 按结构分： 按使用频率分： 按功率分： 硅管、锗管 NPN、 PNP 低频管、高频管 小功率管 < 500 mW 中功率管 0.5 1 W 大功率管 > 1 W
发射结正偏
集电结反偏
三极管的 电流放大条件
内部：发射区高掺杂， 基区很薄，集电结面 积大 外部：发射结正偏，集 电结反偏
N
+ + + + + +
外电场方向
P
-
N
+ + + + + +
+ + + + +
+ + + + +
e
+ + + +
+ + +
c
b
UBB RB UCC RC
1、发射区的电子大量地扩散注 入到基区，基区空穴的扩散可 忽略。
三极管状态判断小结
工作状态 发射结电压 集电结电压
放大 截止
正向 反向
反向 反向
判断截止状态时的引脚
饱和 倒置
NPN型 c b
正向 反向
PNP型 c b
正向 正向
对一般的NPN管电路： UC=+UCC，UE=0V，UB≤0V UCE=+UCC 对一般的PNP管电路： UC= -UCC，UE=0V，UB≥0V UCE= -UCC
三极管的工作原理详解，图文案例，立马教你搞懂
三极管的工作原理详解，图文案例，立马教你搞懂大家好，我是李工，希望大家多多支持我。
今天给大家讲一下三极管。
什么是三极管？三极管全称是“晶体三极管”，也被称作“晶体管”，是一种具有放大功能的半导体器件。
通常指本征半导体三极管，即BJT管。
典型的三极管由三层半导体材料，有助于连接到外部电路并承载电流的端子组成。
施加到晶体管的任何一对端子的电压或电流控制通过另一对端子的电流。
三极管实物图三极管有哪三极？•基极：用于激活晶体管。
（名字的来源，最早的点接触晶体管有两个点接触放置在基材上，而这种基材形成了底座连接。
）•集电极：三极管的正极。
（因为收集电荷载体）•发射极：三极管的负极。
（因为发射电荷载流子）三极管的分类三极管的应用十分广泛，种类繁多，分类方式也多种多样。
根据结构•NPN型三极管•PNP型三极管根据功率•小功率三极管•中功率三极管•大功率三极管根据工作频率•低频三极管•高频三极管根据封装形式•金属封装型•塑料封装型根据PN结材料锗三极管硅三极管除此之外，还有一些专用或特殊三极管三极管的工作原理这里主要讲一下PNP和NPN。
PNPPNP是一种BJT，其中一种n型材料被引入或放置在两种p型材料之间。
在这样的配置中，设备将控制电流的流动。
PNP晶体管由2个串联的晶体二极管组成。
二极管的右侧和左侧分别称为集电极-基极二极管和发射极-基极二极管。
NPNNPN中有一种 p 型材料存在于两种 n 型材料之间。
NPN晶体管基本上用于将弱信号放大为强信号。
在 NPN 晶体管中，电子从发射极区移动到集电极区，从而在晶体管中形成电流。
这种晶体管在电路中被广泛使用。
PNP和NPN 符号图三极管的3种工作状态分别是截止状态、放大状态、饱和状态。
接下来分享我在微信公众号看到的一种通俗易懂的讲法：三极管工作原理-截止状态三极管的截止状态，这应该是比较好理解的，当三极管的发射结反偏，集电结反偏时，三极管就会进入截止状态。
这就相当于一个关紧了的水龙头，水龙头里的水是流不出来的。
三极管的工作原理讲解
三极管的工作原理讲解三极管，也称为双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor，简称BJT），是一种基本的电子器件，广泛应用于电子电路中。
三极管是由两个PN结组成的，其中一个结称为基-发射结，另一个结称为基-集电结，正向极性从发射区域进入，称为NPN型三极管；反向极性从发射区域进入，称为PNP型三极管。
以下以NPN型三极管为例进行说明。
NPN型三极管由三个掺杂不同类型的半导体材料组成，即N型发射区域、P型基区域和N型集电区域。
发射区域连接到电源负极，集电区域连接到电源正极，基区域则是控制电流的区域。
在放大模式下，三极管的工作可以分为截止区、放大区和饱和区三个状态。
1.截止区：当基极电流为零时，三极管进入截止区。
此时集电极与发射极之间没有电流流动，相当于一个开路。
三极管在截止区状态下具有很高的电阻，可以将输入信号完全隔离。
2.放大区：当基极电流增大时，三极管进入放大区。
此时，基极电流会从基区流过，导致发射区中间的P-N结区域变为低阻状态。
这样，发射区的电流就可以通过集电区流出。
由于集电极有较低的电阻，三极管可以放大输入信号，并输出放大后的信号。
3.饱和区：当基极电流达到一定的值时，三极管进入饱和区。
此时，发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态，电流大量地从发射极流出到集电极。
三极管在饱和区状态下相当于一个导电的开关，可以将信号输出为高电平。
在开关模式下，三极管通常处于饱和区和截止区之间的状态。
在饱和区，基极电流足够大，导致发射极与集电极之间的P-N结区域处于低阻状态，电流从发射极到集电极流动，相当于一个导通的开关。
在截止区，基极电流为零，三极管处于断开状态，相当于一个断开的开关。
通过控制基极电流的大小，可以控制三极管的放大或开关功能。
因此，三极管在电子电路中被广泛应用于放大信号和控制电流的功能。
例如，它可以被用作放大器、开关、振荡器和逻辑电路等。
总之，三极管的工作原理是基于PN结的特性，在不同的工作状态下，通过控制基极电流大小，实现放大信号或控制电流的目的。
一文彻底读懂三极管的工作原理，最通俗的解释，看完就明白了！
三极管有三个工作状态；截止、放大、饱和；放大状态很有学问也很复杂，多用于集成芯片，比如运放，现在不讨论；其实对信号的放大我们通常用运放处理。
三极管更多的是做一个开关管来使用，且只有截止、饱和两个状态。
截止状态看作是“关”，饱和状态看作是“开”，Ib≥1mA时，完全可以保证三极管工作在饱和状态，对于小功率的三极管此时Ic为几十到几百mA，驱动继电器、蜂鸣器等功率器件绰绰有余。
把三极管箭头理解成一个开关，如图1为NPN型三极管，按下开关S1，约1mA的Ib 流过箭头，箭尾比箭头电压高0.6V~0.7V（钳位电压），三极管工作在饱和状态，c极到e极完全导通，c极电平接近0V（GND）；负载RL两端压降接近5V。
Ib与Ic电流都流入e极，根据电流方向，e极为低电平，应接地，c极接负载和电源。
如图2为PNP型三极管，按下开关S2，约1mA的Ib流过箭头，箭尾比箭头电压高0.6V~0.7V（钳位电压），三极管工作在饱和状态，e极到c极完全导通，c极电平接近5V；负载RL两端压降接近5V。
Ib与Ic电流都流出e极，根据电流方向，e极为高电平，应接电源，c极接负载和地。
如图3，对于NPN三极管，更应该在b极加一个下拉电阻（2~10k），一是为了保证b、e极间电容加速放电，加快三极管截止；二是为了保证给三极管b极一个已知逻辑状态，防止控制输入端悬空或高阻态时对三极管工作状态的不确定。
如图4，对于PNP三极管，更应该在b极加一个上拉电阻（2~10k），原理同上。
如图4和图5，对于感性负载，必须在负载两端并一个反向的续流二极管；三极管在关断时，线圈会自感产生很高的反向电动势，而续流二极管提供的续流通路，同时钳位反向电动势。
防止击穿三极管。
续流二极管的选型必须是快恢复二极管或肖特基二极管，两者响应速度快。
如图5，对于某些控制信号为低电平时，可能并不是真正的0V，一般在1V以内，为保证三极管完全截止，不得不在三极管b极加一个反向稳压管或正向二极管，以提高三极管导通的阈值电压（或钳位电压）；根据经验，推挽输出的数字信号不用加；OC输出、二极管输出以及延时控制有必要加；通常稳压管正常的工作电流≥1mA。
三极管的工作原理,详细、通俗易懂、图文并茂
三极管的工作原理，详细、通俗易懂、图文并茂一、很多初学者都会认为三极管是两个PN 结的简单凑合（如图1）。
这种想法是错误的，两个二极管的组合不能形成一个三极管。
我们以NPN 型三极管为例（见图2 ），两个PN 结共用了一个P 区——基区，基区做得极薄，只有几微米到几十微米，正是靠着它把两个PN 结有机地结合成一个不可分割的整体，它们之间存在着相互联系和相互影响，使三极管完全不同于两个单独的PN 结的特性。
三极管在外加电压的作用下，形成基极电流、集电极电流和发射极电流，成为电流放大器件。
二、三极管的电流放大作用与其物理结构有关，三极管内部进行的物理过程是十分复杂的，初学者暂时不必去深入探讨。
从应用的角度来讲，可以把三极管看作是一个电流分配器。
一个三极管制成后，它的三个电流之间的比例关系就大体上确定了（见图 3 ），用式子来表示就是β 和α 称为三极管的电流分配系数，其中β 值大家比较熟悉，都管它叫电流放大系数。
三个电流中，有一个电流发生变化，另外两个电流也会随着按比例地变化。
例如，基极电流的变化量ΔI b ＝10 μA ，β ＝50 ，根据ΔI c ＝βΔI b 的关系式，集电极电流的变化量ΔI c ＝50×10 ＝500μA ，实现了电流放大。
三、三极管自身并不能把小电流变成大电流，它仅仅起着一种控制作用，控制着电路里的电源，按确定的比例向三极管提供I b 、I c 和I e 这三个电流。
为了容易理解，我们还是用水流比喻电流（见图 4 ）。
这是粗、细两根水管，粗的管子内装有闸门，这个闸门是由细的管子中的水量控制着它的开启程度。
如果细管子中没有水流，粗管子中的闸门就会关闭。
注入细管子中的水量越大，闸门就开得越大，相应地流过粗管子的水就越多，这就体现出“以小控制大，以弱控制强”的道理。
由图可见，细管子的水与粗管子的水在下端汇合在一根管子中。
三极管的基极 b 、集电极 c 和发射极e 就对应着图4 中的细管、粗管和粗细交汇的管子。