晶体管的分类和三极管的介绍

2023-11-17 10:11:47

#头条创作挑战赛#

在文章开始之前，先提问自己几个问题：

1. 晶体管是三极管吗？
2. 三极管有饱和区，放大区和截止区，在开关电源里，我们会用到哪部分功能呢？
3. BJT（三极管）在电源里都有哪些应用场景。

晶体管是一种半导体器件，用于放大信号或用作电控开关。晶体管是一种三端器件，一个端子（或引线）的小电流/电压将控制其他两个端子（引线）之间的大电流。

晶体管是几乎所有电子电路中必不可少的组件，例如：放大器、开关、振荡器、稳压器、电源，最重要的是数字逻辑 IC。

从第一个晶体管的发明到今天，晶体管根据其结构或操作分为不同的类型。以下树形图解释了不同晶体管类型的基本分类

观察上面的树形图就可以很容易地理解晶体管的分类。晶体管基本上分为两种类型。它们是：双极结型晶体管 (BJT) 和场效应晶体管 (FET)。BJT 又分为 NPN 和 PNP 晶体管。FET晶体管分为JFET和MOSFET。

那么这里问题来了，我们天天挂在嘴边的三极管是哪一类呢？

简而言之：BJT就是三极管

所以这里解答了我们第一个问题，BJT三极管是一种由三个掺杂不同材料的半导体材料构成的电子器件，其中包括一个P型半导体区域、一个N型半导体区域和一个夹在中间的P型或N型半导体区域，这三个区域被称为集电极、基极和发射极，所以它也被称为三极管。BJT三极管具有电压放大、电流放大和开关等多种功能，是一种广泛使用的电子元件。LY乐鱼

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双极晶体管是电流调节装置，它控制从发射极流到集电极端子的电流量与施加到其基极端子的偏置电压量成比例，因此就像一个电流控制开关。由于流入基极端子的小电流控制着形成晶体管动作基础的大得多的集电极电流。

复杂的东西就应该简单解释：

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模电里学到三极管都会先整个伏安特性曲线，我们的知识体系总是建立在先想象后实验，甚至没有机会去实践。

“三极管的截止状态，这应该是比较好理解的，当三极管的发射结反偏，集电结反偏时，三极管就会进入截止状态。”我当时就特别讨厌用正偏反偏这个词，已经有三个极需要去记忆了，又来个正反偏。出书的人真是不嫌复杂。

最著名的理解方法就是把三极管比作水龙头了。

”当三极管发射结正偏，集电结反偏，三极管就会进入放大状态。”

记得当时特别讨厌这样的解释，还需要再脑子里想什么是正偏，什么是反偏。

为啥不能用电压的正负描述呢？

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“当三极管的发射极和基极之间的电压为正，并且集电极与基极之间的电压为负时，三极管就会进入放大状态”

这样解释难道不更清楚吗？

在放大状态下，三极管就相当于是一个受控制的水龙头，水龙头流出水流的大小受开关（基极）控制，开关拧大一点，流出的水就会大一点。

也就是放大状态下，基极的电流大一点，集电极的电流也会跟着变大！并且ic与ib存在一定比例关系，ic=βib，β是直流电流放大系数，表示三极管放大能力的大小。

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饱和区

“当三极管发射结正偏，集电结正偏时，三极管工作在饱和状态leyu。”

发射极和基极之间的电压较小，而集电极和基极之间的电压较大，使得三极管中的电流达到了极限值。用电压的方式来解释这个过程，可以更清楚地理解这个概念。

在饱和状态下，发射极与基极之间的电压比基极与集电极之间的电压更低。这是因为，发射极正偏后，向基极注入的电子数量增多，导致基极电位下降；而集电极正偏后，集电极上的电子流向基极，使得基极电位升高。因此，C（集电极）与B（基极）之间的电压应该是正的。

当C与B之间的电压达到一定程度时，三极管中的电流就会饱和，不能再继续增加。这是因为，在饱和状态下，三极管的集电极和基极之间的电压已经几乎没有了，因此电流不能再进一步增加。所以，当三极管发射结正偏，集电结正偏时，三极管工作在饱和状态。”

在没有MOSFET之前可能还会考虑使用BJT作为开关管，但是当下更多的是使用MOSFET作为开关管，所以BJT更多的在电路里充当着逻辑开关的角色。

本来想写一些案例，但是看到知乎上已经有前辈发了一些例子了。leyu乐鱼

想进一步了解三极管电路的计算以及选型可以看看这篇：

子慕云：三极管的应用：开关电路

更重要的是可以去仿真一下，去实测，这样更有助于理解。