三极管

常用电子元器件有哪些?你认识几个?对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件是每天都需要去接触，每天都需要用到的，但其实里面的门门道道很多工程师未必了解。这里列举出工程师门常用的十大电子元器件，及相关的基础概念和知识，和大家一起温习一遍。 一、电阻 作为电子行业的工作者，电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性，毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。 在物理学中，用电阻(Resistance)来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高 1℃时电阻值发生变化的百分数。 电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1 表示编号为 1 的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。 二、电容 电容(或电容量，Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为 C，国际单位是法拉(F)。一般来说

推挽输出：可以输出高、低电平，连接数字器件；推挽结构一般是指两个三极管分别受两个互补信号的控制，总是在一个三极管导通的时候另一个截止。高低电平由IC的电源决定。 推挽电路是两个参数相同的三极管或MOSFET，以推挽方式存在于电路中，各负责正负半周的波形放大任务，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小、效率高。输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流。推拉式输出级既提高电路的负载能力，又提高开关速度。 二、开漏输出：输出端相当于三极管的集电极，要得到高电平状态需要上拉电阻才行。适合于做电流型的驱动，其吸收电流的能力相对强（一般20mA以内）。开漏形式的电路有以下几个特点： 1、利用外部电路的驱动能力，减少IC内部的驱动。当IC内部MOSFET导通时，驱动电流是从外部的VCC流经上拉电阻、MOSFET到GND。IC内部仅需很小的栅极驱动电流。 2、一般来说，开漏是用来连接不同电平的器件，匹配电平用的，因为开漏引脚不连接外部的上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要同时具备输出高电平的功能，则需要接上拉电阻，很好的一个优点是通过改变上拉电源的电压，便可以改变传输电平。比如加上上拉电阻就可以提供TTL/CMOS电平输出等。（上拉电阻的阻值决定了逻辑电平转换的速度。阻值越大，速度越低功耗越小，所以负载电阻的选择要兼顾功耗和速度。） 3、开漏输出提供了灵活的输出方式

定义： 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。 特性： 三极管最主要就是线性放大作用，在电路中用做放大器，另 外，在一定条件下还起开关作用。 来源： https://www.cnblogs.com/qq376142178/p/12596457.html

继电器电路要注意的问题 1、驱动三极管的功率 （1）继电器的正常工作电流与瞬间驱动电流不一样，例如TE EV200系列继电器，正常工作电流是138ma,驱动瞬间（一百多毫秒）电流是3.8A （2）三极管的最大电压与最大电流的乘积，并不是其额定功率（非线性的） mmbt4401的最大电流是600mA,最大耐压值40V, 但最大功率为300mW。我在使用mmbt4401驱动EV200（此时没有意识到驱动瞬间电流是3.8A，而非130ma）时，程序一直是打开动作，但继电器一直在响，不到一秒后，三极管开始喷黑烟。去掉继电器，再检测三极管工作状况，还能正常打开和关闭。这大概是功率不足，三极管刚要拉起继电器开关，三极管的功率就超负荷了，然后被迫释放，释放完后由于控制端还是维持打开三极管，因此又继续拉起继电器，响声大概是这样产生的。黑烟是由于超负荷的原因吧？但三极管喷了那么多黑烟（喷了十几次）还没完全损坏，大概和耐压值与最大电流值没有超过有关。以上纯粹是猜想，没做验证，但现象是真实的。 2、关于继电器断开瞬间的反电动势 电感线圈感应电动势和它两端的电压等大反向？并非如此 自感电势与电感大小、电流变化快慢有关系。那为什么书上写电感线圈感应电动势和它两端的电压等大反向呢？ 来源： https://www.cnblogs.com/Baron-Lu/p/10760529.html

可控硅全称“可控硅整流元件”（Silicon Controlled Rectifier），简写为SCR，别名晶体闸流管（Thyristor），是一种具有三个PN结、四层结构的大功率半导体器件。可控硅体积小、结构简单、功能强，可起到变频、整流、逆变、无触点开关等多种作用，因此现已被广泛应用于各种电子产品中，如调光灯、摄像机、无线电遥控、组合音响等。 其原理图符号如下图所示： 从可控硅的电路符号可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，只是多了一个控制极G，正是它使得可控硅具有与二极管完全不同的工作特性。可控硅是可以处理耐高压、大电流的大功率器件，随着设计技术和制造技术的进步，越来越大容量化 。 可控硅的基本结构如下图所示： 　三个PN结（J1、J2、J3）组成4层P1-N1-P2-N2结构的半导体器件对外有三个电极，由最外层P型半导体材料引出的电极作为阳极A，由中间的P型半导体材料引出的电极称为控制极G，由最外层的N型半导体材料引出的电极称为阴极K，它可以等效成如图所示的两只三极管电路。 下面我们来看看可控硅的工作原理： 如下图所示，初始状态下，电压V AK 施加到可控硅的A、K两个端，此时三极管Q1与Q2都处于截止状态，两者地盘互不侵犯。 此时V AK 电压全部施加到A、K两极之间，这个允许施加的最大电压V AK 即 断态重复峰值电压 V DRM （Peak

场效应管从结构上分为：JFET（结型场效应管）和MOSFET（金属氧化物半导体场效应管） 可以说三极管与场效应管有着很多相似之处： 场效应管与三极管都具有放大功能，但是其最直观的区别就是： （1）场效应管是用G极的电压控制D极的电流；而三极管是用B极的电流控制C极的电流。 （2）场效应管G D S三个极之间是隔离的，G极的电流输入忽略不计，所以场效应管的输入阻抗无穷大； JFET（结型场效应管）： JFET的特点： （1）输入阻抗特别大； （2）电压VGS越大，电流ID越小； MOSFET（金属氧化物半导体场效应管） MOSFET根据结构的不同又分为：D-MOSFET（耗尽型金属氧化物场效应管）和E-MOSFET（增强型金属氧化物半导体 场效应管） MOSFET的特性： E-MOSFET特性： （1）N-channel只能工作在VGS>0的条件下，P-channel只能工作在 VGS<0的条件下; （2）VGS = 0时,D极不产生电流； （3）即使VGS不等于0，在达到阈值开启电压时，D极电流小的也几 乎为0。 D-MOSFET特性： （1）G极可以工作在正压或者负压状态下，两种状态下都可以导通； （2）N-channel和P-channel都当VGS= 0时，D极电流达到IDSS IDSS表示：G极短路HSI的G-S的电流。IDSS也是JEFT最大能 承受的电流 。

1 三极管和MOS管的基本特性 三极管是电流控制电流器件，用基极电流的变化控制集电极电流的变化。有NPN型三极管（简称P型三极管）和PNP型三极管（简称N型三极管）两种，符号如下： MOS管是电压控制电流器件，用栅极电压的变化控制漏极电流的变化。有P沟道MOS管（简称PMOS）和N沟道MOS管（简称NMOS），符号如下（此处只讨论常用的增强型MOS管）： 2 三极管和MOS管的正确应用 （1）P型三极管，适合射极接GND集电极接负载到VCC的情况。 只要基极电压高于射极电压（此处为GND）0.7V，P型三极管即可开始导通。 基极用高电平驱动P型三极管导通（低电平时不导通）；基极除限流电阻外，更优的设计是，接下拉电阻10-20k到GND，使基极控制电平由高变低时，基极能够更快被拉低，P型三极管能够更快更可靠地截止。 （2）N型三极管，适合射极接VCC集电极接负载到GND的情况。 只要基极电压低于射极电压（此处为VCC）0.7V，N型三极管即可开始导通。 基极用低电平驱动N型三极管导通（高电平时不导通）；基极除限流电阻外，更优的设计是，接上拉电阻10-20k到VCC，使基极控制电平由低变高时，基极能够更快被拉高，N型三极管能够更快更可靠地截止。 所以，如上所述 对NPN三极管来说，最优的设计是，负载R12接在集电极和VCC之间。不够周到的设计是，负载R12接在射极和GND之间。

学电子的同学肯定在转型Linux方面有些不舍，原因就是因为windows下有几款已经破解的强大电路图仿真软件，比如Proteus,multisim。由于这些商业软件确实很强大，导致基本上目前都是一边倒地使用windows进行电路的模拟仿真。Linux下同样有强大的电路仿真软件，但是使用者数量上的稀少直接导致这方面资料的匮乏，学习起来颇费气力。 如果在Linux下你正苦苦寻找电路仿真软件，那么Qucs绝对是你的一个正确选择。 下面就以三极管的仿真为例介绍以下Qucs的大致使用流程： 首先启动Qucs 你会看到左侧为整个工程区间，右侧为新打开的空白电路图 要进行电路图的仿真首先肯定是先进行电路的绘制，所以我们将在这个空白电路图中绘制我们的电路 在工作区间那里点击Components面板，进行元器件的选择，将元器件分别拖至空白电路图中 ，（元器件的旋转 拖动聪明的你应该都能找到相应的操作）然后在功能栏里找到 将各元器件的引脚连接起来，最后连接好的电路图如下图所示 你在Components中找到的三极管只是提供了一个通用的三极管，更加详尽型号的三极管可以通过在tools->Component Library中找到，找到后点击按钮 将元器件拷贝到剪切板中，然后在电路图中ctrl+c一下复制进去就添加到电路图中了。（如果你了解了各项参数的意义也可以自己手动包装一个元件添加进你的电路图中

随着科学技的发展，电子技术的应用几乎渗透到了人们生产生活的方方面面。晶体三极管作为电子技术中一个最为基本的常用器件，其原理对于学习电子技术的人自然应该是一个重点。三极管原理的关键是要说明以下三点: 1、集电结为何会发生反偏导通并产生Ic，这看起来与二极管原理强调的PN结单向导电性相矛盾。 2、放大状态下集电极电流Ic为什么会只受控于电流Ib而与电压无关；即：Ic与Ib之间为什么存在着一个固定的放大倍数关系。虽然基区较薄，但只要Ib为零，则Ic即为零。 3、饱和状态下，Vc电位很弱的情况下，仍然会有反向大电流Ic的产生。 很多教科书对于这部分内容，在讲解方法上处理得并不适当。特别是针对初、中级学者的普及性教科书，大多采用了回避的方法，只给出结论却不讲原因。即使专业性很强的教科书，采用的讲解方法大多也存在有很值得商榷的问题。这些问题集中表现在讲解方法的切入角度不恰当，使讲解内容前后矛盾，甚至造成讲还不如不讲的效果，使初学者看后容易产生一头雾水的感觉。笔者根据多年的总结思考与教学实践，对于这部分内容摸索出了一个适合于自己教学的新讲解方法，并通过具体的教学实践收到了一定效果。虽然新的讲解方法肯定会有所欠缺，但本人还是怀着与同行共同探讨的愿望不揣冒昧把它写出来，以期能通过同行朋友的批评指正来加以完善。 一、 传统讲法及问题： 传统讲法一般分三步，以NPN型为例

首先看看 继电器 的驱动 这是典型的继电器驱动 电路 图,这样的图在网络上随处可以搜到,并且标准教科书上一般也是这样的电路图 为什么要明白这个图的原理? 单片机 是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低.驱动 电流 在mA级以下.而要把它用于一些大功率场合,比如控制 电动机 ,显然是不行的.所以,就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动".继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节.在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件; 还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动 中间继电器 ,可以直接驱动 接触器 ,所以,继电器驱动就是单片机与其他大功率负载 接口 .这个很重要,因为,一直让我们的电气工程师(我指的是那些没有学习过相应的电子技术的)感到迷惑不解的是:一个小小的芯片,怎么会有如此强大的威力来控制像电动机这样强大的东西? 怎么样理解这个电路图? 要理解这个电路,其实也比较容易.那么请您按照我的思路来,应该没有问题: 首先的,里面的 三极管 很重要.三极管是电子电路里很重要的一个元件.怎么样理解三极管呢? 简单的来说三极管有两个作用一个是放大作用,一个是 开关 作用.(严格来讲开关作用是放大作用的极限情况,不过没关系,把两者分开,更便于理解它的工作原理).在这里