目录

稳压二极管

整流二极管

晶体三极管

三极管结构图

三极管的特点

1、如何让它工作在放大状态呢

2、如何工作在截止状态呢？

3、如何让三极管工作在饱和状态呢？

在电路中要如何实现呢？工作在各个状态有什么特点呢？

 截止状态

放大状态

饱和状态

结论

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整流二极管

晶体三极管

晶体三极管，也称为双极型晶体管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。以下是对晶体三极管的简要介绍：

晶体三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，这两个PN结把整块半导体分成三部分：中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区。根据掺杂方式的不同，三极管有NPN和PNP两种排列方式。

三极管的工作原理主要基于其内部的载流子运动。当发射结加正向电压时，发射区的自由电子因扩散运动越过发射结到达基区，形成发射极电流。这些电子中，只有极少部分与基区的空穴复合，其余部分则在外电场作用下越过集电结到达集电区，形成集电极电流。由于基区很薄且杂质浓度低，所以扩散到基区的电子能够大部分被收集到集电区，从而实现电流的放大。

此外，三极管还具有开关功能。当基极电流为零时，三极管处于截止状态，相当于开关断开；当基极电流大于零时，三极管进入放大状态；当基极电流增大到一定程度时，三极管进入饱和导通状态，此时集电极电流不再随基极电流的增大而增大，相当于开关导通。

三极管结构图

三极管有两种结构分别为PNP和NPN

两种三极管都分为三个区，分别为发射区，基区，集电区

其中发射区和基区之间为发射结，基区和集电区之间为集电结

发射区、基区、集电区各引了一条导线称为发射极、基极、集电极

三极管的特点

是一种利用输入电流控制输出电流的电流控制型器件

三极管的三种工作状态：放大状态、饱和状态、截止状态

1、如何让它工作在放大状态呢

以NPN为例
 

如果我们给基极b的电流为ib，那它被放大之后将在ic产生一个信号ic，ic=β*ib，基极的输入信号以及集电极的放大量同时汇集给的发射极ie=（1+β）*ib

条件：发射结正偏，集电结反偏

发射结正偏就是Ub>Ue,

集电结反偏就是Ub<Uc

2、如何工作在截止状态呢？

截止状态：即从基极b输入电流，由于处于截止状态，所以发射极c就不会产生电流ic，相当于三极管此时就是断开的

条件：发射结反偏或两端电压为0

即Ub<Ue时，三极管此时处于截止状态

或基极b集电极e电压为0，此时两端电势差为0，此时三极管处于截止状态

3、如何让三极管工作在饱和状态呢？

饱和状态：ib和ic都很大时，此时已经不受ib的控制了，此时就为饱和状态

条件：发射结和集电结均为正偏

即：Ub>Ue，发射结正偏；Ub>Uc，集电结正偏

在电路中要如何实现呢？工作在各个状态有什么特点呢？

共发射极输入特性曲线  &三极管输出特型曲线

 截止状态

我们根据输入特性虚线修改V2的值修改为0V

根据特性虚线可知当我们的Uce小于0.2V时，我们的ib为微安级别，也就是说此时的电流为0安，此时三极管处于截止状态，是不导通的。

我们来看下基极电流ib和基极发射极电压Vbe

 可以看到此时的ib是13纳安，是相当小的，相当于不导通 Ube两端电压0.1V就和我们的输入电压0.1V是相等的

通过特性图可以看到当我们Ube达到0.7V的时候，我们的ib处于导通状态，我们修改参数再来试下

 可以看到此时我们的基极电流为16微安，Ube电压为0.5V接近0.6V是为Uce两端电压为0V，当Uce两端有电压时，Ube是接近0.7V的

我们可以得出结论，当基极和发射极完全导通时，所分的的电压值为0.7V。

放大状态

三极管如何处于放大状态 ？

我们前面已经说过，Ue<Ub<Uc时，即三极管处于放大状态，

我们把V2电压修改为7V看下测量结果

我们发射极是接地状态，所以Ue=0V，所以Ub=664mV，Uc=710mV，

所以此时Ue<Ub,Ub<Uc,此时发射结正偏，集电结反偏，此时已经处于放大状态.

我们来看下输入电流和输出电流是否有被放大

 如图，输入电压为33微安，输出电压为3.1毫安.

放大倍数如图：放大了九十几倍

我们再修改V2电源为8V看下测量数据

 输出电压对应V2=7V时的输出电压增长了约0.2V

V2修改为9V，此时的输出电压ic增长了0.2V

 可以得出结论，当我们输入电流ib固定时，ic的增长基本不受到Uce的控制

当我们改变ib的值时，我们把电阻改为5K看下测试的值

 此时输出电流增加了1mA

我们再改小一点看下，电阻改为1K

 我们可以看到此时ib明显增大了，但是ic变化不是很大，这是为什么呢?

我们把R2改小一点再看下 改为500Ω

 可以看到我们的ic已经明显增大了。

我们可以根据我们的特性曲线得知：

当ib一定时，改变Uce，ic的电流基本是不变的

当Uce一定时，改变ib的大小，ic是增大的；当R2阻值较大时，ic增加的很小，（因为ib一定时，放大到一定的倍数，它必须要这么大的电流，但是放大之后后续的电路没能提供这么大的电流，电阻值阻值太大，把电流变小了，所以只有改变电阻阻值时，ic才会增大 ）

所以ic=βib，ic的大小只受ib的控制

那ie是多少呢？ie=ib+ic；

 如图，ib=0.2mA，ic=17.707mA，ie=17.994mA

验证得：

饱和状态

我们观察下三极管输出特性曲线，在饱和区，此时的ib和ic都很大，此时的Uce很小，

我们前面说过要使三极管处于饱和状态，要使Uce正偏Ube也是正偏

因为需要ib很大，所以我们把R1阻值改为100Ω

如图此时Uce两端电压只有57mV，Ube两端电压为700+mV，很明显现在已经处在了饱和状态 ，

我们如果想计算ib，我们输入端电压为1V，三极管Ube为0.7V，那剩下的0.3v就为R1电阻分压，

ib=0.3v/100Ω≈3mA，图中Ube测试值为700+mV，所以存在一定误差，所以图中ib的测试纸2.64mA约等于3mA。

结论

1、截止状态

1）ib=0，ic=0，ie=ib+ic=0

2）工作状态：集电极和发射极之间相当于开路

2、放大状态

1）ib=（Vcc-Ube）/Rb，【实验中Ube为0.7V】，ib=βic，ie=（1+β）ic

2）工作状态：1.ib一定时，ic大小与Uce无关

                        2.ic的大小只受ib的控制，ie=ic+ib

3、饱和状态

特点：ib和ic都很大，ic不再受ib的控制，并且Uce所占电压较小，相当于导线，工程上我们认为硅饱和导通时Uce压降为0.3V，锗管为0.1V。