初識三極管及應用

Word初識三極管及應用三極管在我們（數(shù)字電路）和（模擬）電路中都有大量的應用，學好它對學習（硬件）電路與（單片機）都有很大的幫助。

一、初識三極管

晶體三極管也稱（晶體管）或三極管，它是（電子）產(chǎn)品中應用相當廣泛的（半導體）器件之一，三極管是一種很常用的控制和驅(qū)動器件，常用的三極管根據(jù)材料分有硅管和鍺管兩種，原理相同，壓降略有不同，硅管用的較普遍(本文例子也使用硅管)，而鍺管應用較少，并且三極管還分為兩種類型，分別是PNP型和NPN型。如下圖所示：

三極管的內(nèi)部是根據(jù)不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區(qū)域，并形成兩個PN結(jié)，發(fā)射區(qū)與基區(qū)間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，基區(qū)與集電區(qū)的PN結(jié)稱為集電結(jié)。

二、三極管的應用

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)，放大狀態(tài)主要應用于模擬電路中，而數(shù)字電路主要使用的是三極管的開關特性，只用到了截止與飽和兩種狀態(tài)，我們就先來講解這兩種狀態(tài)。下面先來看一個圖片：

從圖中可以三極管箭頭朝內(nèi)，所以可以判斷三極管類型是PNP型，e極(發(fā)射極)直接接5V拉高，c極(集電極)接LED小燈并與一個電阻相連在接地，b極(基極)通過一個10k的電阻與單片機P1.0口相連。

對于PNP而言，e極電壓只要高于b級0.7V以上，這個三極管e級和c級之間就可以順利導通。也就是說，控制端在b和e之間，被控制端是e和c之間。同理，NPN型三極管的導通電壓是b極比e極高0.7V，總之是箭頭的始端比末端高0.7V就可以導通三極管的e極和c極。

那么如果P1.0口輸出一個高電平1，那么基極b和發(fā)射極e都是5V，也就是說e到b不會產(chǎn)生一個0.7V的壓降，這個時候，發(fā)射極和集電極也就不會導通，那么就是說這個電路在三極管處是斷開的，沒有（電流）通過，LED小燈也就不會亮。如果P1.0口輸出一個低電平0，這時e極還是5V，于是e和b之間產(chǎn)生了壓差，三極管e和b之間也就導通了，三極管e和b之間大概有0.7V的壓降，那還有(5-0.7)V的電壓會在電阻R1上。

這個時候，e和c之間也會導通了，那么LED小燈本身有2V的壓降，三極管本身e和c之間大概有0.2V的壓降(忽略不計)。那么在R2上就會有大概3V的壓降，可以計算出來，這條支路的電流大概是3mA，可以成功點亮LED。

那么通過上面的例子應該很容易理解截止工作狀態(tài)，只要e和b之間不導通即可。

下面我們要讓這個三極管處于飽和工作狀態(tài)，就是我們所謂的開關特性，這就必須滿足一個條件，三極管都有一個放大倍數(shù)β，要想處于飽和狀態(tài)，b極電流就必須大于e和c之間電流值除以β。這個β，對于常用的三極管大概可以認為是100。

那么上邊的R1的阻值我們必須要來計算一下了。剛才我們算過了，e和c之間的電流是3mA，那么b極電流最小就是3mA除以100等于30uA，大概有4.3V電壓會落在基極電阻上，那么基極電阻最大值就是4.3V/30uA=143K，電阻值只要比這個值小就可以，當然也不能太小，太小會導致單片機的IO口電流過大燒壞三極管或者單片機。

接下來講一下應用于模擬電路中的三極管放大