完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>
标签 > NPN
NPN型三极管,由三块半导体构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件,它最主要的功能是电流 放大和开关作用。
NPN型三极管,由三块半导体构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件,它最主要的功能是电流 放大和开关作用。半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。 三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母B表示——B取自英文Base,基本(的)、基础(的)),其他的两个电极分别称为集电极(用字母C表示——C取自英文Collector,收集)和发射极(用字母E表示—— E取自英文Emitter,发射)。三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
NPN型三极管,由三块半导体构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件,它最主要的功能是电流 放大和开关作用。半导体三极管也称为晶体三极管,可以说它是电子电路中最重要的器件。它最主要的功能是电流放大和开关作用。 三极管顾名思义具有三个电极。二极管是由一个PN结构成的,而三极管由两个PN结构成,共用的一个电极成为三极管的基极(用字母B表示——B取自英文Base,基本(的)、基础(的)),其他的两个电极分别称为集电极(用字母C表示——C取自英文Collector,收集)和发射极(用字母E表示—— E取自英文Emitter,发射)。三极管最基本的作用是放大作用,它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号,当然这种转换仍然遵循能量守恒,它只是把电源的能量转换成信号的能量。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时,在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流,即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化,并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化,这就是三极管的放大作用。
工作原理
三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地),当基极电压UB有一个微小的变化时,基极电流IB也会随之有一小的变化,受基极电流IB的控制,集电极电流IC会有一个很大的变化,基极电流IB越大,集电极电流IC也越大,反之,基极电流越小,集电极电流也越小,即基极电流控制集电极电流的变化。但是集电极电流的变化比基极电流的变化大得多,这就是三极管的放大作用。IC 的变化量与IB变化量之比叫做三极管的放大倍数β(β=ΔIC/ΔIB, Δ表示变化量。),三极管的放大倍数β一般在几十到几百倍。三极管在放大信号时,首先要进入导通状态,即要先建立合适的静态工作点,也叫 建立偏置 ,否则会放大失真。
电路解析
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图,因为受到电阻Rc的限制(Rc是固定值,那么最大电流为U/Rc,其中U为电源电压),集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大,不能使集电极电流继续增大时,三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是:Ib*β〉Ic。进入饱和状态之后,三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小,可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用:当基极电流为0时,三极管集电极电流为0(这叫做三极管截止),相当于开关断开;当基极电流很大,以至于三极管饱和时,相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态,那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。如果我们在上面这个图中,将电阻Rc换成一个灯泡,那么当基极电流为0时,集电极电流为0,灯泡灭。如果基极电流比较大时(大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β),三极管就饱和,相当于开关闭合,灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了,所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加,那么灯泡的亮度也会随着增加(在三极管未饱和之前)。但是在实际使用中要注意,在开关电路中,饱和状态若在深度饱和时会影响其开关速度,饱和电路在基极电流乘放大倍数等于或稍大于集电极电流时是浅度饱和,远大于集电极电流时是深度饱和。因此我们只需要控制其工作在浅度饱和工作状态就可以提高其转换速度。对于PNP型三极管,分析方法类似,不同的地方就是电流方向跟NPN的刚好相反,因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里的了。
常用
电子制作中常用的三极管有9 0× ×系列,包括低频小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪声管9014(NPN),高频小功率管9018(NPN)等。它们的型号一般都标在塑壳上,而样子都一样,都是TO-92标准封装。在老式的电子产品中还能见到3DG6(低频小功率硅管)、3AX31 (低频小功率锗管) 等,它们的型号也都印在金属的外壳上。第一部分的3表示为三极管。 第二部分表示器件的材料和结构,A: PNP型锗材料 B: NPN型锗材料 C: PNP型硅材料 D: NPN型硅材料 第三部分表示功能,U:光电管 K:开关管 X:低频小功率管 G:高频小功率管 D:低频大功率管 A:高频大功率管。另外,3DJ型为场效应管,BT打头的表示半导体特殊元件。
实验方法
按接线图表5接好电路,注意三极管e、b、c三个管脚及发光二极管的极性不要接错。R1是基极的偏置电阻,当用红线(W)接到14号弹簧或8号弹簧时都可向基极加上偏置电流使三极管导通,(即c、e极间相当于短路),发光二极管D导通发光。当红线(W)接到20号弹簧时,由于20号弹簧的电位低,三极管不导通(即c、e间相当于断路)发光二极管D不发光。
元件作用
电阻R1基极偏置用,电阻R2有限流作用,也是三极管集电极的负载电阻。发光二极管D指示作用,三极管T开关作用,电池E供电。三极管可以看成是2个PN结。测试其好坏只要测其PN结是否正常就行。其方法是,用电阻档测b,c极和b,e极的正反电阻,相差几十倍以上就是正常的。估算NPN型三极管的电流放大系数的简单方法:黑表笔接c极,红表笔接e极,在c,b极间接一个50-200K的电阻,查看表针的摆动情况,摆动越大,β值越高。
Npn与PNP有什么区别
怎么说呢,你可以这样来理解了,如果是传感器,那,NPN,常开,单传感器不作用时,输出低电平,作用时,输出高电平。NPN,常闭,单传感器不作用时,输出高电平,作用时,输出低电平。
PNP,常开,单传感器不作用时,输出高电平,作用时,输出低电平。PNP,常闭,单传感器不作用时,输出低电平,作用时,输出高电平。
如果,你用的是直流24V的传感器,还可以这样理解,高电平+24V,低电平0V。
Npn与PNP 都有 EBC 三个极(E 射、B基、C集极), 不同的是控制电流流动的方向是相反的,所以三个极与电流正负极没关系,只与三极管的制造结构有关。
EB之间电流的导通与EC之间电流的导通成正比,EB小电流导通控制着EC大电流的导通,EB小电流的限制也同比例限制EC大电流的通过。如下图,箭头是指EB小控制电流的方向。
Npn: 当小电流从B至E时(B为+,E为-), 大电流开始可在C至E流动。流动时只能是单方向(C为+,E为-),有像二极管的整流作用。
PNP:当小电流从E至B时(E为+,B为-),大电流开始可在E至C流动。流动时只能是单方向(E为+,C为-),有像二极管的整流作用。
注意1:我说的所谓电流是课本上说的电子流动方向即+流向-, 与电子真正的流动正好方向相反,即-流向+。这个是有历史的,是一个史诗级的误导,想改回来并不容易,如无字天书你懂的。
注意2:三极管电的流动都是单方向的或是被整流的,在这方面与二极管作用一样,也有压降(例如:压降是0.2v, 就是当电压超过0.2v时电流才会开始单方向整流式通过,造成一定比例的电能损耗,与收税类似你懂的)
注意3:在任何情况下,NPN的 B至E电流导通,B至C电流导通; PNP的E至B电流导通,C至B电流导通。
注意4:如果要手动辨别PNP与NPN三极管的区别或辨别EBC,建议最好对型号到网上查,或用电阻表分析等等。
NPN三极管基极电压等于或高于集电极电压,三极管能导通吗?搞懂这个问题你就搞懂三极管电路了
关于三极管的工作原理想必大家已经非常熟悉了,三极管是电流控制型器件,通过控制小电流来调节较大电流,它有三个极,发射极,基极,集电极,这些基础知识就不再赘...
NPN三极管发射极电压高于集电极电压,三极管能导通吗?回答正确的人寥寥无几-电路易错题
Part 01 前言 上一篇文章我们讨论了“NPN三极管基极电压等于或高于集电极电压,三极管能导通吗”这个问题,从上一篇文章中我们得出来一个结论那就是三...
在电子电路中,晶体管是一种基本的放大或开关元件。双极型晶体管(BJT)是其中一种常见的类型,它由两个PN结组成,分为NPN和PNP两种类型。 1. 结构...
NPN晶体管是一种双极型晶体管,它由两个N型半导体层和一个P型半导体层组成。在NPN晶体管中,电流的流动方向是从发射极(Emitter)到基极(Base...
NPN双极晶体管在集电极开路配置下运行时,其行为模式介于完全导通与完全截止之间,仿佛一个精密的固态开关。在没有施加基极偏置电压的情况下,晶体管处于关断状...
识别NPN和PNP三极管是电子学中的一项基本技能,对于理解和设计电子电路至关重要。以下将从多个方面详细介绍如何识别这两种类型的三极管。
可编程逻辑控制器(PLC)已成为控制和监测系统的核心。PLC的灵活性和可靠性使其成为各种应用的首选设备。然而,面对不同类型的传感器,如PNP型和NPN型...
光电开关,也称为光电传感器,是一种利用光电效应来检测物体存在与否的传感器。它们广泛应用于自动化控制、机器人技术、安全系统等领域。光电开关根据输出信号的类...
槽型光电开关是一种常用的光电传感器,它通过检测物体是否阻挡光束来控制电路的通断。这种开关通常用于自动化设备、安全系统、计数器等。槽型光电开关有多种输出类...
二线磁性开关是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。它主要通过检测磁场的变化来实现对电路的控制。在二线磁性开关中,有两种常见的结构:NPN型和P...
BCX56-16,115(Nexperia) NPN双极结型晶体管(BJT)_中文参数_封装尺寸_回流焊脚信息
Nexperia的 BCX56-16,115 是一款高效的NPN中功率双极结型晶体管(BJT),专为需要高电流处理和功率耗散的应用场景而设计。该器件采用...
NPN和PNP晶体管是两种基本类型的双极型晶体管,它们在电子电路中扮演着至关重要的角色。要快速判断NPN型与PNP型晶体管,并深入了解它们的区别,可以从...
Profinet远程IO模块:单通道PNP和NPN编码器模块功能和安装方法
XD系列插片式远程I/O模块是兴达易控技术研发的分布式扩展模块。XD系列成套系统主要由耦合器、各种功能I/O模块、电源辅助模块以及终端模块组成。有多种通...
Nexperia PDTC114ET,215中文资料 焊脚 封装尺寸
Nexperia(安世)推出的 PDTC114ET,215 是一款NPN预偏置晶体管,采用SOT-23封装,旨在简化电路设计。此产品集成了内置偏置电阻器...
维谛Vertiv(NYSE:VRT)作为关键基础设施和连续性解决方案的全球领导者,加入英伟达NVIDIA生态伙伴网络(NPN),并成为解决方案顾问合作伙...
钡铼技术BL192 EtherCAT支持8路DI模块NPN输入
BL190是一款钡铼技术IOy系列高度灵活的Modbus TCP远程IO系统,专为工业自动化设计。用户可以根据自己的需求自由组合1-3块Y系列IO板。例...
接近开关pnp和npn的区别 开关是电子电路中常见的元件,用于控制电流的传递。其中,PNP和NPN开关是最常见的开关类型之一,它们在结构、工作原理和应用...
编辑推荐厂商产品技术软件/工具OS/语言教程专题
电机控制 | DSP | 氮化镓 | 功率放大器 | ChatGPT | 自动驾驶 | TI | 瑞萨电子 |
BLDC | PLC | 碳化硅 | 二极管 | OpenAI | 元宇宙 | 安森美 | ADI |
无刷电机 | FOC | IGBT | 逆变器 | 文心一言 | 5G | 英飞凌 | 罗姆 |
直流电机 | PID | MOSFET | 传感器 | 人工智能 | 物联网 | NXP | 赛灵思 |
步进电机 | SPWM | 充电桩 | IPM | 机器视觉 | 无人机 | 三菱电机 | ST |
伺服电机 | SVPWM | 光伏发电 | UPS | AR | 智能电网 | 国民技术 | Microchip |
开关电源 | 步进电机 | 无线充电 | LabVIEW | EMC | PLC | OLED | 单片机 |
5G | m2m | DSP | MCU | ASIC | CPU | ROM | DRAM |
NB-IoT | LoRa | Zigbee | NFC | 蓝牙 | RFID | Wi-Fi | SIGFOX |
Type-C | USB | 以太网 | 仿真器 | RISC | RAM | 寄存器 | GPU |
语音识别 | 万用表 | CPLD | 耦合 | 电路仿真 | 电容滤波 | 保护电路 | 看门狗 |
CAN | CSI | DSI | DVI | Ethernet | HDMI | I2C | RS-485 |
SDI | nas | DMA | HomeKit | 阈值电压 | UART | 机器学习 | TensorFlow |
Arduino | BeagleBone | 树莓派 | STM32 | MSP430 | EFM32 | ARM mbed | EDA |
示波器 | LPC | imx8 | PSoC | Altium Designer | Allegro | Mentor | Pads |
OrCAD | Cadence | AutoCAD | 华秋DFM | Keil | MATLAB | MPLAB | Quartus |
C++ | Java | Python | JavaScript | node.js | RISC-V | verilog | Tensorflow |
Android | iOS | linux | RTOS | FreeRTOS | LiteOS | RT-THread | uCOS |
DuerOS | Brillo | Windows11 | HarmonyOS |