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三极管作为最常用的基本元器件之一，作为电子技术相关的人员一定要精通三极管的工作原理。三极管一共有三个工作状态：截止、放大和饱和。 三极管的模型及符号如下图所示，三极管分为NPN型和PNP型两种，其结构和使用方法有所不同。 ▲三极管的结构及原理图符号 三极管有三个工作区间：截止区、放大区和饱和区，在特定的条件范围内，三极管工作于各个区间。 截止区：Vbe＜死区电压（硅材料三极管约0.6V，锗材料三极管约0.3V），此区间Ib=0,Ic=0。 放大区：放大区间的特性，发射结正偏，集电结反偏，Vce＜Vbe,放大区间，Ic=βIb,Ie=Ic+Ib,三极管的放大倍数一般都几十倍以上，甚至上千倍、上万倍，所以一般可以认为Ie≈Ic。 饱和区：当基极电流增大时，发射极电流Ic不再增大，此时三极管已达到饱和状态，饱和状态的特性【发射结正偏，集电结正偏】。 以NPN三极管为例，三极管的控制原理就像流水控制，比如水龙头，基极B是三极管的控制端，控制集电极C往发射极E的电流量，类似于水龙头的开关，控制流水量，当水龙头完全关闭时，流水截止，当水龙头缓慢打开时，流水量慢慢变大，直到最大，也就是三极管完全达到饱和状态。 ▲三极管电流控制原理示意图 三极管当开关使用时，如何计算基极电阻？三极管当开关使用时，一般使三极管工作在饱和状态，使三极管完全开启，可正常工作的电流达到最大。 基极电阻的计算方法（以NPN三极管为例）： 基极电阻R1=(Uin-0.6)/Ib，其中Uin为基极输入电压即驱动电压，Ib为三极管的基极电流，0.6为基极-发射极的压降，硅三极管一般为0.6V左右，锗三极管一般为0.3V左右。 根据三极管的公式Ic=βIb，其中Ic为集电极电流，β为三极管的放大倍数。 所以：R1=(Uin-0.6)/Ib=(Uin-0.6)/(Ic/β)=(Uin-0.6)*β/Ic ▲三极管当开关控制LED灯的原理 假设上图中NPN 的三极管最大集电极电流为500mA,β系数为50（放大倍数），输入电压为5V，则基极电阻R1=（5-0.6）*50/0.5=440（Ω）。 |
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