電路設計必備模電知識:三極體的基本用法

2021-01-19 技術閒聊

很多大學生剛入門模電的時候都覺得很難,可是你們真正努力了嗎?三極體是模擬電路最常用的基礎知識,三極體是電路設計中應用非常廣泛的半導體元器件,若三極體都不會用,模電相當於白學了。

三極體分為NPN和PNP兩種類型,三極體由兩個PN結組成,NPN三極體為兩個PN結共用一個P區(也稱基區),在構造工藝上,基區做得非常薄,一般為幾微米到幾十微米,兩個 PN 結依靠基區緊密地結合在一起,相互影響和關聯,使得三極體的特性完全不是兩個單獨PN結特性的疊加,三極體外部施加電壓後,基極電流、集電極電流和發射極電流之間的關係,形成電流放大作用。

三極體的放大倍數與其物理結構有關,選擇三極體時放大倍數β是必須考慮的重要技術指標之一,

三極體的電流方向以及三個極之間的電流關係如下圖,IC=βIB,IE=IB+IC

三極體有飽和、放大和截止三個工作區間,下面介紹一些常見的用法;

(1)驅動放大,一般單片機、DSP、ARM、CPLD/FPGA等CPU的IO口驅動電流比較弱,無法直接驅動負載,最常用的是使用三極體進行電流驅動能力放大,如下圖所示;

示意原理驅動LED燈,可以根據實際需要變換為其它負載,比如繼電器、電機等;+5V電源也可以改變,比如12V/24V等,但所選三極體必須能夠承受這個電壓。

(2)邏輯取反,如下圖所示,使用NPN三極體進行取反,十分方便,輸入為高電平時,輸出為低;輸入為低電平時,輸出為高(5V)。

(3)當電子開關使用,當電子開關時一般使用三極體的飽和區,通過控制基極使三極體處於飽和或截止區,從而實現三極體開通或斷開,起到開關的作用。

當然,三極體還有很多應用,作為初學者,先掌握這些最基本的用法,之後在慢慢提高, 如需相關資料,免費分享,本人收藏了很多有關於三極體的資料,免費貢獻給大家學習和提高,下圖為三級管資料目錄。

學習電路特別是模電,需要認真思考,並且具有持之以恆的精神,不要遇到一點困難就退縮、放棄;最好根據參考電路自己動手搭建電路,有疑問可以下方留言,同時歡迎大家一起交流學習,共同進步O(∩_∩)O~

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