回覆列表
  • 1 # 風信子視野

    三極體用做開關,是因為利用他的導通和截止的特性,發射級和集電極接反,基極一樣可以控制通斷!只是放大效能變差,不會導致不能用。

    擴充套件資料:

    PNP型三極體與NPN型三極體區別2個PN接面的方向不一致。PNP是共陰極,即兩個PN接面的N結相連做為基極,另兩個P結分別做集電極和發射極;電路圖裡標示為箭頭朝內的三極體。NPN則相反工作原理:晶體三極體按材料分有兩種:鍺管和矽管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是矽NPN和PNP兩種三極體,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,下面僅介紹NPN矽管的電流放大原理。對於NPN管,它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成,發射區與基區之間形成的PN接面稱為發射結,而集電區與基區形成的PN接面稱為集電結,三條引線分別稱為發射極e、基極b和集電極c。當b點電位高於e點電位零點幾伏時,發射結處於正偏狀態,而C點電位高於b點電位幾伏時,集電結處於反偏狀態,集電極電源Ec要高於基極電源Ebo。在製造三極體時,有意識地使發射區的多數載流子濃度大於基區的,同時基區做得很薄,而且,要嚴格控制雜質含量,這樣,一旦接通電源後,由於發射結正偏,發射區的多數載流子(電子)基極區的多數載流子(空穴)很容易地越過發射結互相向對方擴散,但因前者的濃度基大於後者,所以透過發射結的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發射極電流Ie。由於基區很薄,加上集電結的反偏,注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電集電流Ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區的空穴進行復合,被複合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補給,從而形成了基極電流Ibo.根據電流連續性原理得:Ie=Ib+Ic這就是說,在基極補充一個很小的Ib,就可以在集電極上得到一個較大的Ic,這就是所謂電流放大作用,Ic與Ib是維持一定的比例關係,即:β1=Ic/Ib式中:β1--稱為直流放大倍數,集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為:β= △Ic/△Ib式中β--稱為交流電流放大倍數,由於低頻時β1和β的數值相差不大,所以有時為了方便起見,對兩者不作嚴格區分,β值約為幾十至一百多。同理,PNP三極體則主要是形成空穴電流,其餘原理基本相近。三極體是一種電流放大器件,但在實際使用中常常利用三極體的電流放大作用,透過電阻轉變為電壓放大作用。

  • 2 # 老虎180

    這個問題提問得非常有水平。很多人都有一個誤區,三極體CE極反接是一定不能工作的。實際不然。相信提問者就遇到了這樣的現象。

    要想回答這個問題,首先要從三極體的構造說起。

    基本的三極體構造見圖1,它分為發射區,基區和集電區。其中,發射區摻雜濃度高,基區薄,集電區面積大。發射區摻雜濃度高,有利於發射區向基區發射載流子;基區薄,載流子容易透過;集電區比發射區面積大,且摻雜濃度低,有利於收集載流子…

    但是,從基本的PN接面構成來看,三極體的C和E確實是可以互換的。只不過互換後,三極體的特性和其本來的特性會相差較多而已。

    具體相差在哪裡呢?總結下來,主要有如下兩個方面的變化:

    首先是耐壓。三極體b,e結能夠承受的反向電壓一般都會比b,c結能夠承受的反向電壓要低很多,典型值為5-7V。因此CE互換後的三極體能夠承受的電壓也會下降。

    其次是放大倍數的下降。因為集電區和發射區結構不同,顛倒使用後,最大的變化就是電流放大倍數會下降。常見的情況,例如一個三極體,原始放下倍數有100多,CE顛倒後,放大倍數往往會降低至10以下。

    從上面分析可以看出,三極體CE顛倒,有時電路確實也能正常工作。例如提問者的電子開關的應用場合,只不過效能會惡化而已。

    值得注意的是,不是所有三極體CE互換都會發生以上的變化的。例如有一種用於高速開關的“帶阻尼”三極體,其內部CE之間反並了一個二極體。此時如果CE反接,電路一定不能正常工作。圖3就是一種“帶阻尼”三極體的外形。

  • 3 # 技術閒聊

    為什麼PNP三極體集電極(C)和發射極(E)反著接,卻可以當開關使用?

    理解NPN和PNP兩種型別的三極體原理及電流方向就會明白為什麼PNP三極體的集電極和發射極反著接當開關使用。

    NPN和PNP三極體的基本原理及差異

    三極體屬於電流控制元件,小電流控制大電流。三極體共有三個極:基極、集電極和發射極,根據兩個PN接面的構造不同,三極體分為NPN型和PNP型,雖然兩種型別的三極體都有截止區、放大區和飽和區,但是它們控制方式、導通條件及電流方向是不同的。

    一、NPN三極體:

    NPN型三極體工作時的電流方向為:基極(B)流向發射極(E),集電極(C)流向發射極(E),Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β為三極體的放大倍數。

    截止區:Ube<0.6V,基極電流Ib=0,所以Ic=0,三極體內阻很大,相當於開路(假設0.6V為三極體的開啟電壓);

    放大區:滿足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,小電流驅動大電流,基極電流越大集電極電流就越大;

    飽和區:Ic電流達到飽和(趨於穩定),不隨Ib的電流增大而增大。

    二、PNP三極體:

    PNP型三極體工作時的電流方向為:發射極(E)流向基極(B),發射極(E)流向集電極(C),Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,其中β為三極體的放大倍數。

    放大區:滿足公式Ic=βIb,Ie=(β+1)Ib,小電流驅動大電流,基極電流越大集電極電流就越大;

    飽和區:Ic電流達到飽和(趨於穩定),不隨Ib的電流增大而增大。

    三、NPN和PNP三極體的差異:

    從其原理可以看出,NPN和PNP三極體的功能基本相同,唯一的區別是它們的電流方向正好相反。NPN三極體基極的電流方向為從基極流向發射極,而PNP三極體正好相反,電流從發射極流出基極;NPN三極體主迴路電流方向從集電極流向發射極,而PNP三極體電流從發射極流向集電極。

    例項說明

    為了讓你們理解更透徹,分別用例項說明,如下圖為分別使用NPN和PNP三極體當電子開關控制LED燈的原理。因為電源的電流都是從正極流向負極(+5V→GND),所以根據三極體的電流方向,PNP三極體的集電極和發射極對比NPN三極體是反接的。

    其工作原理(假設三極體的開啟電壓為0.6V):

    1、NPN三極體(上圖左),當輸入電壓小於0.6V時,三極體截止,LED燈不亮;當輸入電壓大於0.6V時,三極體基極有電流,三極體導通,LED點亮,三極體集電極的電流受基極電流限制,而基極電流的計算方法Ib=(輸入電壓-0.6)/R1,改變輸入電壓或R1的阻值都可以改變基極電流,從而控制負載的電流。

    2、PNP三極體(上圖右),當輸入電壓大於4.4V時,三極體截止,LED燈不亮;當輸入電壓小於4.4V時,三極體基極有電流,三極體導通,LED點亮,三極體集電極的電流受基極電流限制,而基極電流的計算方法Ib=(5V-輸入電壓)/R1,改變輸入電壓或R1的阻值都可以改變基極電流,從而控制負載的電流。

    正因為NPN和PNP型三極體的電流方向正好相反,因此很多場合經常使用NPN和PNP組成對管搭配使用,比如下圖的使用NPN和PNP三極體組成的H橋電路,在控制電機正反轉時經常用到。

    總結:三極體是很常用的半導體元器件,對它們的原理一定要非常瞭解,理解三極體的用法及用途,熟悉它們之間的差異,在電路設計中才會得心應手。

  • 4 # 愛上半導體

    因為PNP三極體的CE極本來就是反著接的。

    我們平時接觸的多是NPN三極體,NPN的CE極是正接,而PNP是反接。

    這就是PNP三極體的特性。

    下面簡單介紹一下這兩種三極體的開關方式!

    NPN三極體

    BE極間如果有正向壓降,則三極體導通。

    電流方向是C、B極間的電流流向E極。

    這時候C極在電源端、E極接地,此時CE極可以看成是正著接的。

    PNP三極體

    BE極間如果有反向壓降,則三極體導通。

    電流方向是E極電流流向C、B極。

    這時候E極在電源端、C極接地,所以此時CE極可以看成是反著接的。

    因為PNP型三極體就有CE反接的特性,所以CE反接,三極體還能當開關。

  • 5 # 南京萬通汽修學校01

    三極體用做開關,是因為利用他的導通和截止的特性,發射級和集電極接反,基極一樣可以控制通斷!只是放大效能變差,不會導致不能用。

  • 6 # 電子產品設計方案

    三極體CE反接了是不能正常工作的

    題主說PNP三極體的CE反著接還能當開關,可能理解有誤的。三極體是電流控制型的器件,NPN三極體工作時,電流從C極流入,E極流出;而PNP三極體工作時,電流從E極流入,C極流出;NPN和PNP型三極體的電流流向本來是不同的,並不是說接反了還可以當開關用。

    NPN三極體和PNP三極體的區別

    NPN型的三極體由兩塊N型半導體夾位一塊P型並導體組成,而PNP三極體則由兩塊P型半導體夾住一塊N型半導體組成。

    對於NPN型的三極體,控制電流需要從基極(B)流入,對於PNP型的三極體,控制電流則需要從基極(B)流出。

    NPN三極體和PNP三極體驅動電路的區別

    三極體有截止區、放大區、飽和導通區三個工作區,工作在截止區和飽和導通區可以用於控制負載的開和關。比如驅動繼電器、蜂鳴器、LED等,NPN三極體和PNP三極體都可以設計驅動電路,但稍有區別。

    因為三極體飽和導通時,CE和BE之間的PN接面都需要正偏,Vb>Ve,Vb>Vc,所以用NPN三極體驅動負載時,負載需要接在C極和VCC之間,用PNP三極體驅動負載時,負載需要接在C極和GND之間。

    設計驅動電路時,需要給基極(B)設定適合的限流電阻,以NPN驅動電路為例。

    由於Ic=β * Ib,假如三極體的放大倍數為100,設定負載的電流為100mA,那麼Ib必須大於1mA,假如基極的驅動電壓為5V,飽和導通時Vbc=0.7V,那麼限流電阻R1=(5V-0.7V)/1mA=4.3K,為了保證三極體能保證飽和導通,我們一般會把限流電阻阻值設小一點。

    有的朋友問,基極不加限流電阻可以嗎?答案是不行的哦,限流電阻去掉了,Vb的電壓就是驅動電壓了,沒辦法讓Vbe=0.7V了,另外過流也會讓三極體燒壞哦。

  • 7 # 玩轉嵌入式

    感謝邀請。題目所說的CE反接其實不太合適,因為正反都是相對而言的。題目所說的CE反接,應該是與NPN的CE接法相對而言的。NPN三極體和PNP三極體的電流方向是不同的,明白了電流方向就清楚了PNP的CE接法了。這裡主要針對三極體的飽和和截止狀態。

    1 NPN三極體和PNP三極體的流向

    三極體的CE集在導通時是有方向的。NPN三極體是集電極流入、發射極流出。電流關係為:IC+IB=IE。而NPN三極體的流向正好相反,是從發射極流入、集電極流出,電流關係為:IC=IB+IE。從電流方向上看,NPN和PNP的CE集正好是相反的,這應該是題目所說的“反著接”。如下圖所示。

    2 NPN三極體用作開關

    三極體具有截止、放大以及飽和三個工作狀態,當三極體用作開關時工作在截止和飽和狀態。截止時三極體不導通;飽和時三極體導通。負載要接在NPN三極體的集電極上,負載的正極接電源,負極接集電極,發射極接GND,電流由集電極流入、發射極流出。NPN驅動蜂鳴器電路如下圖所示。

    3 PNP三極體用作開關

    PNP三極體做開關時,負載也要接在集電極上,發射極接電源,集電極接負載的正極,負載的負極接GND。電流由發射極流入、集電極流出。電流方向和NPN相反。電路原理如下圖所示。

    由此可見,三極體用作開關時,不管是NPN還是PNP,負載都要接在集電極上,否則可能導通不完全,導致電路無法驅動。所以,相對NPN而言,PNP的CE集確實是反著的。

  • 8 # DZ科技

    弄清楚這個問題之前,我們的先搞清楚PNP三極體的內部結構及工作原理,上學的時候我們從課本上學習三極體,給我感覺就很迷茫糊塗,總是搞不清楚,因為課本上講的比較深入,很難搞得清楚,呵呵,感人感覺而已,所以為了更好的使用三極體,我必須該清楚三極體的作用以及它的工作區間;

    書上寫的什麼什麼PN接面,電子流向之類的,我個人覺得隊使用者來說沒必要搞得太懂,我們只需要會用就行,大致瞭解就ok。以前我以為琢磨過三極體,無意間看到有人畫的三極體內部等效圖,覺得挺有意思,很容易記憶,方便理解;

    用兩個二極體來等效三極體;

    等效圖如下:

    NPN三極體等效成兩個二極體,二極體正極是B極;PNP三極體等效成兩個二極體,二極體負極是B極。

    PNP當做開關是正常使用時,Ue>Ub>Uc,導通後電流從E流向C,不管是

    NPN.PNP

    記住把負載接到C級就不會錯。

    如果PNP單子開關時C,E反接,即Uc>Ub>Ue這時候,C,B直接的二極體是導通的,所以IC會從C留到E,作為開關用是可以工作,只是電流反向了。當然C,E之間的擊穿電壓也會有變化,這點注意手冊裡面的擊穿電壓,所以,儘量C,E不要反接。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 之前的一塊大洋相當於現在多少錢?一塊大洋現在值多少錢?