NPN型三極管概述

　　NPN型三極管，由三塊半導(dǎo)體構(gòu)成，其中兩塊N型和一塊P型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體在中間，兩塊N型半導(dǎo)體在兩側(cè)。三極管是電子電路中最重要的器件，它最主要的功能是電流 放大和開關(guān)作用。

　　半導(dǎo)體三極管也稱為晶體三極管，可以說它是電子電路中最重要的器件。它最主要的功能是電流放大和開關(guān)作用。 三極管顧名思義具有三個(gè)電極。二極管是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的，而三極管由兩個(gè)PN結(jié)構(gòu)成，共用的一個(gè)電極成為三極管的基極（用字母B表示——B取自英文Base，基本（的）、基礎(chǔ)（的）），其他的兩個(gè)電極分別稱為集電極（用字母C表示——C取自英文Collector，收集）和發(fā)射極（用字母E表示—— E取自英文Emitter，發(fā)射）。

　　三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量。三極管有一個(gè)重要參數(shù)就是電流放大系數(shù)β。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流，即集電極電流。集電極電流隨基極電流的變化而變化，并且基極電流很小的變化可以引起集電極電流很大的變化，這就是三極管的放大作用。

　　NPN三極管的工作原理詳解

　　三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號(hào)從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當(dāng)基極電壓UB有一個(gè)微小的變化時(shí)，基極電流IB也會(huì)隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會(huì)有一個(gè)很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)β（β=ΔIC/ΔIB， Δ表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。

　　三極管在放大信號(hào)時(shí)，首先要進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，即要先建立合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，也叫 建立偏置 ，否則會(huì)放大失真。

　　NPN三極管驅(qū)動(dòng)繼電器原理圖解

　　繼電器線圈需要流過較大的電流（約50mA）才能使繼電器吸合，一般的集成電路不能提供這樣大的電流，因此必須進(jìn)行擴(kuò)流，即驅(qū)動(dòng)。

　　圖1 所示為用NPN型三極管驅(qū)動(dòng)繼電器的電路圖，圖中陰影部分為繼電器電路，繼電器線圈作為集電極負(fù)載而接到集電極和正電源之間。當(dāng)輸入為0V時(shí)，三極管截止，繼電器線圈無電流流過，則繼電器釋放（OFF）;相反，當(dāng)輸入為+VCC時(shí)，三極管飽和，繼電器線圈有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^，則繼電器吸合（ON）。

　　圖1 用NPN三極管驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖

　　續(xù)流二極管的作用： 當(dāng)輸入電壓由變+VCC為0V時(shí)，三極管由飽和變?yōu)榻刂梗@樣繼電器電感線圈中的電流突然失去了流通通路，若無續(xù)流二極管D將在線圈兩端產(chǎn)生較大的反向電動(dòng)勢(shì)，極性為下正上負(fù)，電壓值可達(dá)一百多伏，這個(gè)電壓加上電源電壓作用在三極管的集電極上足以損壞三極管。故續(xù)流二極管D的作用是將這個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)通過圖中箭頭所指方向放電，使三極管集電極對(duì)地的電壓最高不超過+VCC +0.7V。

　　圖1中電阻R1和R2的取值必須使當(dāng)輸入為+VCC時(shí)的三極管可靠地飽和，即有βIb》Ies

　　在圖1.21中假設(shè)Vcc = 5V，Ies=50mA，β=100，則有Ib》0.5mA

　　而Ib=（Vcc-Vbe）/R1-Vbe/R2

　　若取R2=4.7K，則R1《6.63K，為了使三極管有一定的飽和深度和兼顧三極管電流放大倍數(shù)的離散性，一般取R1=3.6K左右即可。

　　若取R1=3.6K，當(dāng)集成電路控制端為+VCC時(shí)，應(yīng)能至少提供1.2mA的驅(qū)動(dòng)電流（流過R1的電流）給本驅(qū)動(dòng)電路，而許多集成電路（例如標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī)）輸出的高電平不能達(dá)到這個(gè)要求，但它的低電平驅(qū)動(dòng)能力則比較強(qiáng)（例如標(biāo)準(zhǔn)8051單片機(jī)I/O口輸出低電平能提供20mA的驅(qū)動(dòng)電流（這里說的是漏電流）），則應(yīng)該用如圖1.22所示的電路來驅(qū)動(dòng)繼電器。

　　圖2 用PNP三極管驅(qū)動(dòng)繼電器電路圖

　　R2起到上拉作用

　　與圖2 比較NPN三極管變?yōu)镻NP三極管，電流方向、電壓極性和繼電器邏輯都應(yīng)有所變化。當(dāng)輸入為0V時(shí)，三極管飽和，從而使繼電器線圈有相當(dāng)?shù)碾娏髁鬟^，繼電器吸合;相反，當(dāng)輸入為+VCC時(shí)，三極管截止，繼電器釋放。