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三极管

三(san)(san)极管(guan)，全称应为半导体(ti)三(san)(san)极管(guan)，也称双(shuang)极型晶体(ti)管(guan)、晶体(ti)三(san)(san)极管(guan)，是(shi)一(yi)种控制电流的半导体(ti)器件(jian)其作用是(shi)把(ba)微弱信号放大(da)成(cheng)幅度值较大(da)的电信号， 也用作无触点(dian)开关。

三(san)极管(guan)是半导(dao)体(ti)基(ji)本元(yuan)器(qi)件(jian)之一，具有电(dian)(dian)流放(fang)大作用，是电(dian)(dian)子电(dian)(dian)路的(de)核(he)心(xin)元(yuan)件(jian)。三(san)极管(guan)是在一块半导(dao)体(ti)基(ji)片上制作两(liang)(liang)个(ge)(ge)相距(ju)很近(jin)的(de)PN结，两(liang)(liang)个(ge)(ge)PN结把整块半导(dao)体(ti)分成三(san)部(bu)(bu)分，中间(jian)部(bu)(bu)分是基(ji)区，两(liang)(liang)侧(ce)部(bu)(bu)分是发射(she)区和集电(dian)(dian)区，排列方式有PNP和NPN两(liang)(liang)种。

三极管开关电路简单应用

三(san)极管我们(men)有(you)时(shi)候也称(cheng)为(wei)晶(jing)体(ti)管、晶(jing)体(ti)三(san)极管等，它是(shi)一(yi)种(zhong)(zhong)电流(liu)控制元器件，即用基极电流(liu)去(qu)控制集电极电流(liu)。能够把微弱信号(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)成(cheng)较大(da)电信号(hao)(hao)(hao)， 有(you)PNP和NPN两种(zhong)(zhong)。它有(you)截止(zhi)状(zhuang)(zhuang)态、放(fang)大(da)状(zhuang)(zhuang)态、饱和导通(tong)三(san)种(zhong)(zhong)工作状(zhuang)(zhuang)态，我们(men)经常用到的就(jiu)是(shi)饱和导通(tong)状(zhuang)(zhuang)态，处(chu)于饱和状(zhuang)(zhuang)态时(shi)候，三(san)极管失去(qu)了电流(liu)放(fang)大(da)作用，集电极C与(yu)发射(she)极E之间的电压很小，Vce两极电压相当于为(wei)零，也就(jiu)是(shi)说(shuo)短路状(zhuang)(zhuang)态，这种(zhong)(zhong)状(zhuang)(zhuang)态经常与(yu)截止(zhi)状(zhuang)(zhuang)态配合一(yi)起用作开关(guan)作用，特别是(shi)在(zai)小信号(hao)(hao)(hao)小电流(liu)场合。

下面介(jie)绍(shao)三(san)极管在开关方(fang)面的(de)作(zuo)用(yong)，以(yi)SS8050三(san)极管为(wei)例，这种一种普遍用(yong)于(yu)功率放大电(dian)(dian)路(lu)的(de)三(san)极管，与SS8550 互补。8050是一种低电(dian)(dian)压、大电(dian)(dian)流(liu)、小信号(hao)的(de)NPN型硅三(san)极管，最大集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流(liu)为(wei)0.5 A，而(er)SS8050最大集电(dian)(dian)极电(dian)(dian)流(liu)为(wei)1.5 A。

下图是三极管开(kai)关电路(lu)

三(san)极(ji)管在(zai)作开关作用时候，在(zai)设(she)计电(dian)路至(zhi)少要考虑(lv)三(san)个参数：集电(dian)极(ji)-发射极(ji)电(dian)压Vceo、集电(dian)极(ji)连续电(dian)流Ic、集电(dian)极(ji)耗(hao)散(san)功率Pc等，如下表是SS8050三(san)极(ji)管极(ji)限参数

（一）集电极-发射极电压Vceo

这是(shi)集电极与发射极电压之间的最大耐(nai)压值，设计电路(lu)时候要考虑不能超过(guo)此耐(nai)压值，至少要大两倍于输入电压值，这样电路(lu)才更可(ke)靠。

（二）集电极连续电流Ic

这(zhei)(zhei)是三极管集(ji)电(dian)极最大电(dian)流，三极管处于放大状(zhuang)态时候，这(zhei)(zhei)个电(dian)流随(sui)着基(ji)极电(dian)流不(bu)断增大而增大，当增大到(dao)一定程度时候不(bu)再变化，此时接近于饱和状(zhuang)态，作(zuo)开(kai)关(guan)用(yong)时候，这(zhei)(zhei)个电(dian)流不(bu)能超(chao)过规定值。

（三）集电极耗散功率Pc

Pc指的(de)是集电极(ji)与发射极(ji)上(shang)消耗的(de)功(gong)率，Pc=Ic*Vce，电流(liu)流(liu)过三极(ji)管把热量(liang)转换为耗散(san)功(gong)率，表现为三极(ji)管发热、内部温升上(shang)升，超过这个功(gong)率值(zhi)三极(ji)管将会损(sun)坏(huai)。

除了(le)这(zhei)三(san)个，还有Vbe电压等，用(yong)(yong)三(san)极(ji)管(guan)(guan)作开(kai)关电路，一般是(shi)小一点的(de)(de)负载(zai)，如果是(shi)负载(zai)大一点的(de)(de)用(yong)(yong)大功率(lv)的(de)(de)三(san)极(ji)管(guan)(guan)或者用(yong)(yong)MOS管(guan)(guan)驱动(dong)。

三极管开关电(dian)路和(he)状态(tai)的影响分析

首先需要选定的一个传感(gan)器(qi)，对空气质(zhi)量信(xin)号进行(xing)捕捉输出，在找到一个MQ-2 的气体(ti)传感(gan)器(qi)。

三极管开关

三(san)极管放大(da)电路， ic = β* ib , Vout = Vcc – ic*R3

三极管开关电路(lu)， ic ≠ β* ib， Vout =0.3V≈ 0V

大家可以思考一(yi)下(xia)，下(xia)拉电阻(zu)有哪些(xie)作用(yong)呢？又怎样选择呢？

下图是(shi)三极管是(shi)的输出特性曲线

图中(zhong)(zhong)电源(yuan)电压为(wei)4V，绿色(se)的(de)(de)(de)斜线(xian)(xian)(xian)是负(fu)载(zai)电阻为(wei)80欧姆的(de)(de)(de)负(fu)载(zai)线(xian)(xian)(xian)，V/R=50MA，图中(zhong)(zhong)标(biao)出了Ib分别(bie)等于(yu)0.1、0.2、0.3、0.4、0.6、1.0mA的(de)(de)(de)工作点A、B、C、D、E、F。据(ju)此在右侧作出了Ic与Ib的(de)(de)(de)关系曲(qu)线(xian)(xian)(xian)。根据(ju)这个曲(qu)线(xian)(xian)(xian)，就比较(jiao)清楚(chu)地(di)看出“饱和”的(de)(de)(de)含义了。曲(qu)线(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)绿色(se)段是线(xian)(xian)(xian)性(xing)放大区，Ic随(sui)Ib的(de)(de)(de)增大几(ji)乎成线(xian)(xian)(xian)性(xing)地(di)快(kuai)速上升，可以看出β值约为(wei)200。蓝色(se)段开(kai)始(shi)变弯曲(qu)，斜率逐(zhu)渐变小。红(hong)色(se)段就几(ji)乎变成水平了，这就是“饱和”。

实际上，饱和是一个渐(jian)变的(de)(de)过程，蓝色(se)段(duan)也可(ke)以认(ren)为是初始进入饱和的(de)(de)区段(duan)。在实际工作中(zhong)，常用Ib*β=V/R作为判断临(lin)界饱和的(de)(de)条件。在图(tu)(tu)中(zhong)就是假想绿色(se)段(duan)继(ji)续向上延(yan)伸，与Ic=50MA的(de)(de)水(shui)平线(xian)相交，交点对应的(de)(de)Ib值(zhi)就是临(lin)界饱和的(de)(de)Ib值(zhi)。图(tu)(tu)中(zhong)可(ke)见该值(zhi)约(yue)为0.25mA。

由图可见，根据Ib*β=V/R算(suan)出的Ib值(zhi)，只是使(shi)晶体管进入了初始(shi)饱(bao)(bao)和(he)状态(tai)，实际上应(ying)该取该值(zhi)的数倍(bei)以上，才能达到真正的饱(bao)(bao)和(he)；倍(bei)数越大，饱(bao)(bao)和(he)程(cheng)度(du)就(jiu)越深。

图中还画出了(le)负载(zai)电阻为200欧(ou)姆时(shi)的负载(zai)线。可以看出，对应于Ib=0.1mA，负载(zai)电阻为80欧(ou)姆时(shi)，晶体管是处于线性放大区(qu)(qu)，而负载(zai)电阻200欧(ou)姆时(shi)，已(yi)经接近(jin)进(jin)入饱和区(qu)(qu)了(le)。负载(zai)电阻由(you)大到(dao)小变化，负载(zai)线以Vce=4.0为圆心呈(cheng)扇状(zhuang)(zhuang)向上展开。负载(zai)电阻越(yue)小，进(jin)入饱和状(zhuang)(zhuang)态(tai)所需要的Ib值就越(yue)大，饱和状(zhuang)(zhuang)态(tai)下的C-E压降也越(yue)大。

使用(yong)三极管的开(kai)关管时推荐设置ib为1mA,BE 有0.7V压降即可(ke)。N管开(kai)关E接地，P管开(kai)关E接电源。（1mA相(xiang)对大些，可(ke)以保证(zheng)可(ke)靠的开(kai)关状(zhuang)态(tai)，可(ke)以有效(xiao)的避免温度变化等干扰(rao)导致误开(kai)关）

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