摘要:初识三极管,它呀,是个电流控制的“魔术师”,能把小信号放大,还能当开关用,挺神奇的,所有人都觉得它以后不得了,谁能想到它这么重要呢,它主要是放大微弱的电信号,也算是个无触点开关吧,这说法挺通俗的,两个PN结,在半导体基片上,PNP或者NPN两种排列,结构就这样
三极管,小个子,能做大事的半导体
初识三极管,它呀,是个电流控制的“魔术师”,能把小信号放大,还能当开关用,挺神奇的,所有人都觉得它以后不得了,谁能想到它这么重要呢,它主要是放大微弱的电信号,也算是个无触点开关吧,这说法挺通俗的,两个PN结,在半导体基片上,PNP或者NPN两种排列,结构就这样,电流放大,这就是它的关键特性,得记住,这是根本。
三极管的状态,其实就那么几种,截止,放大,饱和,每个状态都有用处,截止的时候,发射结电压低于导通电压,基极电流是零,真的,一点电流都没有,集电极和发射极之间,就像断开的开关一样,彻底断开了,电流放大能力,这个时候也就没了,彻底失去作用,可是在那种环境下,谁能受得了,放大状态就不一样了,发射结正向偏置,集电结反向偏置,基极电流控制集电极电流,实现电流放大,这就是放大,饱和就更极端了,发射极正向偏置,基极电流增大到一定程度,集电极电流不再随基极电流增大而变化,到顶了,集电极和发射极之间,就像闭合的开关一样,完全导通,电流放大能力,也失去作用,没了,所以说,状态很重要,很多人看完这个故事,都会去想,哪个状态最好。
三极管的应用,太多啦,从放大到开关,弱信号放大,这个作用很大,微小基极信号,控制显著的集电极电流变化,想象一下,多神奇,无触点开关,通过截止与导通状态控制负载,门电路,开关电源啥的,都用得到,她小时候也确实乖,听话,老师们都喜欢,家里人也全力支持,真是那样,可是现在呢,大家都在想,这到底是怎么一回事,真让人感慨。
三极管的家族,可大了,种类繁多,各有所长,材料分,硅管和锗管,频率分,低频管和高频管,功率呢,小功率,中功率,大功率管,真是够细的,功能上,开关管,功率管,达林顿管,光敏管,封装形式,直插式,比如TO-92,贴片式,SOT-23,太多了,记不住啊,估计只有专家,能全部搞清楚吧,感觉太难了,也不知道,该选哪个才好,挺纠结的。
性能指标,也得了解,β值,电流放大倍数,越高,放大能力越强,但是,过高的β值,可能导致性能不稳定,大家都在想,这个度怎么把握,常见范围,30到80,β值随工作状态小幅变化,得注意,极间反向电流,越小越好,反映三极管稳定性,反向击穿特性,反向电压超过额定值,可能导致损坏,真的不能大意,工作频率,超过频率范围,β值会显著下降,也是个问题,所以说,参数很重要,得仔细看。
PNP和NPN型的三极管,存在根本差异,NPN,基极电流流入时导通,PNP,基极电流流出时导通,方向反了,虽然都能放大电流,可应用场景不一样,NPN应用更广泛?也许吧,电源设计,信号处理,都有它们的身影,别小看这个小小的差异,它决定了电路的整体性能,设计时,必须细心分析,选对了,事半功倍,选错了,麻烦不断,所以啊,还是多学习,才能少出错,不然,只能干着急。
三极管在音响放大器中作用,至关重要,音频信号很微弱,直接播放,声音太小了,怎么办,三极管放大电路,能把信号放大很多倍,让音响发出足够大的声音,推好一对音箱,不是容易的事情,选择合适的三极管型号,调整电路参数,反复测试,才能达到最佳效果,音质好不好,就看它了,好的音响,用的都是精挑细选的三极管,价格也贵,没办法,一分钱一分货,想听好声音,就得花钱。
三极管在开关电源中的应用,也很常见,开关电源,效率高,体积小,是很多电子设备的首选,三极管在其中,充当快速开关的角色,频繁的开断,将直流电转换为高频交流电,再经过整流滤波,得到稳定的直流输出,这个过程,需要控制精度很高,三极管的性能,直接影响电源的稳定性和效率,要是选不好,电源容易坏,设备也跟着遭殃,所以,开关电源的设计,是个技术活,得认真对待。
三极管还能做成光敏三极管,挺有意思的,光敏三极管,对光很敏感,光照越强,导通电流越大,可以用来做光控开关,比如,天黑了自动亮灯,光敏报警器等等,应用很广泛,光敏三极管的灵敏度,是个关键指标,太灵敏了,容易误触,不灵敏了,又没用,得好好调整,才能达到最佳效果,现在很多智能设备,都用到了光敏三极管,方便了很多,大家都在想,以后科技会发展成什么样,真是期待。
三极管的β值,虽然重要,但也不是越大越好,β值越大,电路越容易不稳定,容易产生自激振荡,影响正常工作,所以在实际应用中,要选择合适的β值,并在电路中采取一些措施,来抑制这种振荡,比如,加一些电阻电容,进行补偿,这些都是经验,得慢慢积累,没有一蹴而就的事情,要靠自己去摸索,高手都是这么练出来的,所以说,要多动手,多实践,才能真正掌握。
三极管的测试方法,也得了解,万用表可以用来简单判断三极管的好坏,测一下极间电阻,看看有没有短路或者开路,但是,这种方法只能粗略判断,要精确测量三极管的参数,还得用专门的测试仪器,比如三极管测试仪,可以测量β值,击穿电压等等,有了这些数据,才能更好地选择和使用三极管,维修电子设备,也离不开这些测试手段,所以,多学点技术,总是有用的。
有些时候,三极管烧坏了,但是外表看不出来,怎么办,可以用一些技巧来判断,比如,用手摸一下三极管,如果温度异常高,那很可能就是烧坏了,还可以用万用表测量一下三极管的各个引脚,看看有没有短路或者断路,如果发现异常,那基本可以确定是烧坏了,当然,最可靠的方法,还是用示波器观察一下三极管的工作波形,看看有没有异常,但是,这些都需要经验,得慢慢积累,不是一下子就能学会的,所以,不要怕失败,多尝试,总会成功的。
三极管的选择,要根据具体的应用场景来决定,例如,在音频放大器中,要选择低噪声,高β值的管子,在开关电源中,要选择高速,高耐压的管子,在光控电路中,要选择灵敏度高的光敏三极管,不同的三极管,性能特点不一样,要仔细比较,才能选到最合适的,不能随便乱选,否则,电路可能工作不正常,甚至损坏设备,所以啊,选三极管,也是个技术活,得认真对待。
来源:电子小课堂一点号
