干货丨三极管的特性
2023-09-12 17:17
上次为大家介绍了二极管中稳压二极管的原理及应用，不知道大家还有没有印象，而今天为大家介绍另外一种类型的元器件——三极管，它可以控制电路开关，可以放大电流，是电路的基础元器件之一。
三极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。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，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，排列方式有PNP和NPN两种。
PNP三极管内部电子示意图
如图所示，图中为PNP三极管内部电子分布示意图，左侧N+为N型重度掺杂区，特点为电子密度较高，中间为P型掺杂区，空穴较多，右侧为普通N型掺杂区。当在P、N+端施加电流时，N+重型掺杂区的电子会流到P极甚至漂移到N区，实现整个器件的导通；又因为N+端是重度掺杂区，一个电子从N+端流入时会导致有多个电子流出，从而实现电流的放大效果。
如果觉得理解困难，可以简单把它的功能理解为下图的工作方式：
小水阀为三极管基极，通电后小水阀打开，联通的大水阀也一起打开，形成小电流控制大电流的效果。
三极管电阻的作用
在三极管的日常使用中，电阻的存在必不可少，为了节约PCB板的空间和成本，诞生了一种集成了两个电阻的三极管——数字三极管。那么，三极管上的电阻分别是什么作用呢？我们接着往下看。
见上图，除去R3的电路是一个标准的数字三极管。
R1电阻：作用是将输入电压转化为稳定电流，还有限流的作用；总所周知，三极管是电流驱动元件，如果没有R1的情况下，如果R1左端为控制电压，三极管本身输入阻抗较小，直接使用电压控制会出现不稳定的情况，而且三极管基极承受的电流也会较大。加上R1不仅能够限制过大的电流损坏三极管，还能将输入端的电压转化为稳定的电流。
R2电阻：作用是吸收降低输入端传来的漏电流和噪声，防止三极管误动作，可以看作一个下拉电阻，用于提升三极管的整体工作的确定性和稳定性。
R3电阻：限流作用。理想三极管导通时可以近似看成导线，但实际三极管也存在很小的寄生电阻，如果没有R3电阻，主线路的电流会非常大，对三极管造成影响或者直接损坏，所以这条线路需要限流电阻来限制通过三极管的电流大小。
实际电路应用中，三极管并没有被MOS管完全取代，三极管的电流反馈特性和电流放大特性在某些电路中都是必不可少的，而且三极管构造简单、造价低也是一大优势，在部分成本需求苛刻的设计中，三极管是不二之选。
以上就是对三极管的特性描述，如有其他见解欢迎评论区讨论，期待大家的留言！
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