通俗易懂的講解三極管以及相關電路分享

在電子元器件的種類中，三極管是非常重要的一種基本元件，當然也是用的最多的元件，對它的了解真的很有必要。首先三極管有三個工作狀態：截止，放大，飽和；其中放大是最常用也是最重要的部分，放大狀態很有學問也很復雜，多見于集成芯片，比如運放等，暫時不做詳細的討論；三極管更多的是當做一個開關來使用，也就是只用截止和飽和兩種狀態。

截止狀態，也就是三極管不通，即"開關"處于關閉狀態；飽和狀態，也就是三極管導通，即"開關"處于打開狀態；Ib≥1mA時，完全可以保證三極管工作在飽和狀態，對于小功率的三極管此時Ic為幾十到幾百mA,驅動繼電器，蜂鳴器等功率器件綽綽有余。

為了更簡單的理解，我們通過圖文和講解的方式來呈現；如下圖：

此圖中是NPN管，按下S1，約1mA的Ib流過箭頭，只要Vbe的電壓約0.6V~0.7V，三極管工作在飽和狀態，那么c到e可以完全導通，那么c端電壓接近0V，負載RL兩端電壓接近5V。Ib和Ic電流都是流入e端的。

下面講解PNP管，如下圖：

如上圖的PNP管中，按下S2，約1mA的Ib流過箭頭，只要Veb端電壓約0.6V~0.7V，三極管工作在飽和狀態，e到c能完全導通，c端電壓接近5V，負載RL兩端的壓降接近5V。Ib和Ic的電流都是流出e端的。

對于NPN管，應在b極加一個下拉電阻(2K~10K),一是為了保證b、e極間電容加速放電，加快三極管截止，二是為了保證給b極一個已知的邏輯狀態，防止控制輸入端懸空或高阻態對三極管工作狀態的不確定。

對于PNP管，應在b極加一個上拉電阻(2K~10K),同上理。

如上圖，對于感性負載，必須在負載兩端并一個反向的續流二極管，三極管在關斷時，線圈會自感產生很高的反向電動勢，而續流二極管能提供續流通路，同時鉗位反向電動勢，防止擊穿三極管。二極管的選型最好是快速恢復二極管或者肖特基二極管，兩者反應迅速。

上圖中，對于控制信號為0V時，可能并不是真正的0V，可能是0點幾V的電壓，為保證三極管完全截止，不得不在三極管b極佳一個反向穩壓器或者正向二極管，以提高三極管的導通閾值電壓(鉗位電壓)，一般來說，我們常用于OC門輸出，二極管輸出以及延時控制中加這個。通常穩壓管正常的工作電流》=1mA。

以上圖中三極管延時導通，快速關斷的一個仿真電路，D1,R2,C1,D2構成了延時導通Q2的回路，C1的電壓為12V的時候Q2導通，R3,Q1,R4,R1構成了快速關斷Q2的回路，C1通過R3和Q1快速放電。

總結：

1）對于NPN三極管，在不考慮三極管的情況下，b極的電阻和下拉電阻的分壓必須大于0.7V，PNP同理。

2）b極電流必須≥1mA可保證三極管處于飽和狀態，此時Ic滿足三極管的最大的驅動能力。

3）另外，對于三極管的放大倍數β，指的是輸出電流的驅動能力放大了β，而不是把輸出電流真正的放大了β。

審核編輯：湯梓紅