三极管
在这一节中,你将认识电子电路中非常重要的一种元件 —— 三极管(Bipolar Junction Transistor,简称 BJT)。它被广泛用于放大信号、开关控制、振荡器等电路中。虽然它的结构看起来比二极管复杂一些,但掌握之后你会发现它功能强大,是电子设计的得力工具。
三极管的作用
三极管是能够起放大、振荡或开关等作用的元件。其最常见的用途有两个:
- 电流放大:用小电流控制大电流,比如麦克风信号的放大;
- 电子开关:用作单片机等控制电路的开关,比如控制继电器、电机、LED 灯等。
你可以简单地把它看作一个受控阀门,小水流控制大水流——这正是三极管的魅力。
三极管的结 构与符号
三极管由三层半导体材料组成,有发射极 E(Emitter)、基极 B(Base)和集电极 C(Collector)三极,对应三根引脚。
- B(Base,基极):控制端;
- C(Collector,集电极):接电源正极或负载;
- E(Emitter,发射极):接地或参考点。
常见的两种类型是:
类型 | 材料顺序 | 控制逻辑 |
---|---|---|
NPN | N-P-N | 正向偏置导通 |
PNP | P-N-P | 负向偏置导通 |
符号中,箭头永远指向 电流流出方向(E),NPN 向外,PNP 向内。
工作原理(以 NPN 管为例)
你只要记住下面这句话:基极给电,集电极导通。
更具体一点来说:
- 当基极 B 相对于发射极 E 的电压大于 0.6V(硅管)时,B-E 结导通;
- 小电流流入基极后,会使 C-E 之间的主电流导通;
- 这个电流大约是基极电流的 100 倍左右(由电流放大倍数 β 决定);
这个过程就实现了“用小电流控制大电流”。