BJT從功能上可以看成是兩個二極管背靠背的串聯(lián)在一起。
然而在實際的制造過程中,
我們把晶體管比作兩個二極管時候,是指基極-射極二極管和基極-集電極二極管。
NPN型二極管與PNP型二極管
根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦裕旅娴倪B個例子第一個可以有電流,第二個沒有電流(基極-集電極二極管時反偏)。
現(xiàn)在我們思考下面的三極管的接法,注意在基極和集電極都有電源。
當(dāng)基極和集電極都接有電源時,電路中的電流就反應(yīng)出三極管的關(guān)鍵特性。稱作晶體管動作(如果晶體管的基極電流在流動,那么集電極電流也在流動),電流如圖所示:
從圖中我們注意到:基極電流引起了集電極電流的流動(如果沒有基極電流,也沒有集電極電流)。在基極和集電極之間沒有電流。
晶體管屬性之一是---集電極電流和基極電流之比是常數(shù)。集電極電流大于基極電流。兩個電流之比稱作晶體管的電流增益。
改變β或者改變Rb的值,可以改變集電極電流,當(dāng)基極電流足夠大時候,以至于在給定的集電極電阻和供電電壓情況下,集電極的電壓為0。集電極的電流最大,這種狀態(tài)稱為飽和。
三極管的導(dǎo)通(ON)
由于晶體三極管開關(guān)在功能上等效于閉合的開關(guān)。因此集電極電壓和發(fā)射極電壓相同。在晶體管導(dǎo)通以后發(fā)射極電壓為零。在實際的應(yīng)用中,晶體管的集電極和發(fā)射極之間存在很小的壓降。在此討論時候可以忽略,因此將集電極電壓記為0v。
如果已知Vs和Rc。求晶體管導(dǎo)通時候的Rb的值。
根據(jù)集電極-發(fā)射極之間的壓降為0,可以求出集電極電流。根據(jù)集電極電流和基極電流的關(guān)系得到基極電流。Vs-0.7的電壓是Rb的電壓。根據(jù)歐姆定律,可以求出Rb。
三極管的關(guān)斷。如果三極管是斷開的,那么沒有電流流過負(fù)載(即集電極電流為零)。
當(dāng)基極電流為零時,沒有基極電流的出發(fā),則集電極的電流就為零。當(dāng)基極未接電壓時候,為了確保晶體管關(guān)斷,可以在電路中增加一個電阻(R2),通過該電阻,基極就和地0V相連。因此基極不可能出現(xiàn)電流。(因為沒有電流流過R2,因此R2無壓降,基極電壓等于0V)。實際的電路中R2的取值在1kΩ-1MΩ。
分析三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷
當(dāng)開關(guān)在A處時,存在基極有電流,則三極管導(dǎo)通(ON)
當(dāng)開關(guān)在B處時,不存在基極電流,則三極管關(guān)斷(OFF)
很多類型的電子電路都包含多個開關(guān)晶體管,用一個晶體管控制其他晶體管的導(dǎo)通和關(guān)閉。
分析過程:當(dāng)開關(guān)位于A處的時候,產(chǎn)生基極電流,Q1導(dǎo)通,使得Q1的集電極的電流經(jīng)過發(fā)射極到地,不經(jīng)過Q2的基極,所以Q2的基極沒有電流,因此Q2關(guān)斷,燈泡熄滅。同理當(dāng)開關(guān)位于B處時候,Q1的基極無電流,Q1關(guān)斷。使得Q1的集電極電流流經(jīng)Q2的基極,Q2導(dǎo)通,燈泡變亮。