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一文彻底读懂三极管的工作原理,最通俗的解释!

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妇女半边天|  楼主 | 2022-7-19 16:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 eltonchang2001 于 2022-7-19 16:36 编辑

我们在上学时候都学过三极管,书上是这样介绍的

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。


三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。


光看这个概念都已经蒙了,更别说后面还有,直流交流特性,输入输出特性,还有他的三种工作状态等 很多生硬难懂,又臭又硬的专业术语。当初我也是越学越蒙,真是受够了。


下面就让我用最通俗的方法(用水流阀门例子)来说明一下,看完后相信你会豁然开朗:


对三极管放大作用的理解,切记一点:能量是守恒的,不会无缘无故的产生,也不会无缘无故的消失,所以,三极管一定不会产生能量。但三极管厉害的地方在于:它可以通过小电流控制大电流。


感兴趣的小伙伴可以计算一下下面这个问题:



放大的精髓就在于:通过小的交流输入,控制大的静态直流。


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。


所以,平常的工作流程便是,每当放水的时候,人们就打开小阀门,很小的水流涓涓流出,这涓涓细流冲击大阀门的开关,大阀门随之打开,汹涌的江水滔滔流下。


如果不停地改变小阀门开启的大小,那么大阀门也相应地不停改变,假若能严格地按比例改变,那么,完美的控制就完成了。


那么如何把这个例子和规格书各个参数联系起来呢?


在这里,规格书中Ube就是小水流,Uce就是大水流,人就是输入信号。当然,如果把水流比为电流的话,会更确切,因为三极管毕竟是一个电流控制元件。


如果某一天,天气很旱,江水没有了,也就是大的水流那边(集电极)是空的。管理员这时候打开了小阀门,尽管小阀门还是一如既往地冲击大阀门,并使之开启,但因为没有水流的存在,所以,并没有水流出来。这就是三极管中的截止区。


饱和区是一样的,因为此时江水达到了很大很大的程度,管理员开的阀门大小已经没用了。


如果不开阀门江水就自己冲开了,这就是二极管的击穿。


在模拟电路中,一般阀门是半开的,通过控制它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。


好了,看完上述内容,你是不是对三极管有了一个更深入地认识了呢?如果有什么意见或者建议,欢迎给我留言,我们一起学习,共同进步!
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onlycook| | 2022-8-4 11:25 | 显示全部楼层
讲解很生动形象啊

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daichaodai| | 2022-8-4 19:16 | 显示全部楼层
比喻很恰当嘛

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chenqianqian| | 2022-8-5 08:08 | 显示全部楼层
这个讲解确实很好理解

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