干貨丨三極管的特性

2023-09-12 17:17

上次為大家介紹了二極管中穩(wěn)壓二極管的原理及應用，不知道大家還有沒有印象，而今天為大家介紹另外一種類型的元器件——三極管，它可以控制電路開關，可以放大電流，是電路的基礎元器件之一。

三極管是半導體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結，兩個PN結把整塊半導體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。

PNP三極管內(nèi)部電子示意圖

如圖所示，圖中為PNP三極管內(nèi)部電子分布示意圖，左側N+為N型重度摻雜區(qū)，特點為電子密度較高，中間為P型摻雜區(qū)，空穴較多，右側為普通N型摻雜區(qū)。當在P、N+端施加電流時，N+重型摻雜區(qū)的電子會流到P極甚至漂移到N區(qū)，實現(xiàn)整個器件的導通；又因為N+端是重度摻雜區(qū)，一個電子從N+端流入時會導致有多個電子流出，從而實現(xiàn)電流的放大效果。

如果覺得理解困難，可以簡單把它的功能理解為下圖的工作方式：

小水閥為三極管基極，通電后小水閥打開，聯(lián)通的大水閥也一起打開，形成小電流控制大電流的效果。

三極管電阻的作用

在三極管的日常使用中，電阻的存在必不可少，為了節(jié)約PCB板的空間和成本，誕生了一種集成了兩個電阻的三極管——數(shù)字三極管。那么，三極管上的電阻分別是什么作用呢？我們接著往下看。

見上圖，除去R3的電路是一個標準的數(shù)字三極管。

R1電阻：作用是將輸入電壓轉化為穩(wěn)定電流，還有限流的作用；總所周知，三極管是電流驅動元件，如果沒有R1的情況下，如果R1左端為控制電壓，三極管本身輸入阻抗較小，直接使用電壓控制會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，而且三極管基極承受的電流也會較大。加上R1不僅能夠限制過大的電流損壞三極管，還能將輸入端的電壓轉化為穩(wěn)定的電流。

R2電阻：作用是吸收降低輸入端傳來的漏電流和噪聲，防止三極管誤動作，可以看作一個下拉電阻，用于提升三極管的整體工作的確定性和穩(wěn)定性。

R3電阻：限流作用。理想三極管導通時可以近似看成導線，但實際三極管也存在很小的寄生電阻，如果沒有R3電阻，主線路的電流會非常大，對三極管造成影響或者直接損壞，所以這條線路需要限流電阻來限制通過三極管的電流大小。

實際電路應用中，三極管并沒有被MOS管完全取代，三極管的電流反饋特性和電流放大特性在某些電路中都是必不可少的，而且三極管構造簡單、造價低也是一大優(yōu)勢，在部分成本需求苛刻的設計中，三極管是不二之選。

以上就是對三極管的特性描述，如有其他見解歡迎評論區(qū)討論，期待大家的留言！