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NPN

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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。

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NPN簡介

  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百科

  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。

  工作原理

  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。

  電路解析

  如上圖所示,我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib;把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的,所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是:集電極電流受基極電流的控制(假設(shè)電源能夠提供給集電極足夠大的電流的話),并且基極電流很小的變化,會(huì)引起集電極電流很大的變化,且變化滿足一定的比例關(guān)系:集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍,即電流變化被放大了β倍,所以我們把β叫做三極管的放大倍數(shù)(β一般遠(yuǎn)大于1,例如幾十,幾百)。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射極之間,這就會(huì)引起基極電流Ib的變化,Ib的變化被放大后,導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個(gè)電阻R的,那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得,這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來,就得到了放大后的電壓信號(hào)了。三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí),還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。首先是由于三極管BE結(jié)的非線性(相當(dāng)于一個(gè)二極管),基極電流必須在輸入電壓大到一定程度后才能產(chǎn)生(對(duì)于硅管,常取0.7V)。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時(shí),基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比0.7V要小,如果不加偏置的話,這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流的改變(因?yàn)樾∮?.7V時(shí),基極電流都是0)。如果我們事先在三極管的基極上加上一個(gè)合適的電流(叫做偏置電流,上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來提供這個(gè)電流的,所以它被叫做基極偏置電阻),那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí),小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化,而基極電流的變化,就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求,如果沒有加偏置,那么只有對(duì)那些增加的信號(hào)放大,而對(duì)減小的信號(hào)無效(因?yàn)闆]有偏置時(shí)集電極電流為0,不能再減小了)。而加上偏置,事先讓集電極有一定的電流,當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí),集電極電流就可以減小;當(dāng)輸入的基極電流增大時(shí),集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。下面說說三極管的飽和情況。像上面那樣的圖,因?yàn)槭艿诫娮鑂c的限制(Rc是固定值,那么最大電流為U/Rc,其中U為電源電壓),集電極電流是不能無限增加下去的。當(dāng)基極電流的增大,不能使集電極電流繼續(xù)增大時(shí),三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。一般判斷三極管是否飽和的準(zhǔn)則是:Ib*β〉Ic。進(jìn)入飽和狀態(tài)之后,三極管的集電極跟發(fā)射極之間的電壓將很小,可以理解為一個(gè)開關(guān)閉合了。這樣我們就可以拿三極管來當(dāng)作開關(guān)使用:當(dāng)基極電流為0時(shí),三極管集電極電流為0(這叫做三極管截止),相當(dāng)于開關(guān)斷開;當(dāng)基極電流很大,以至于三極管飽和時(shí),相當(dāng)于開關(guān)閉合。如果三極管主要工作在截止和飽和狀態(tài),那么這樣的三極管我們一般把它叫做開關(guān)管。如果我們?cè)谏厦孢@個(gè)圖中,將電阻Rc換成一個(gè)燈泡,那么當(dāng)基極電流為0時(shí),集電極電流為0,燈泡滅。如果基極電流比較大時(shí)(大于流過燈泡的電流除以三極管的放大倍數(shù)β),三極管就飽和,相當(dāng)于開關(guān)閉合,燈泡就亮了。由于控制電流只需要比燈泡電流的β分之一大一點(diǎn)就行了,所以就可以用一個(gè)小電流來控制一個(gè)大電流的通斷。如果基極電流從0慢慢增加,那么燈泡的亮度也會(huì)隨著增加(在三極管未飽和之前)。但是在實(shí)際使用中要注意,在開關(guān)電路中,飽和狀態(tài)若在深度飽和時(shí)會(huì)影響其開關(guān)速度,飽和電路在基極電流乘放大倍數(shù)等于或稍大于集電極電流時(shí)是淺度飽和,遠(yuǎn)大于集電極電流時(shí)是深度飽和。因此我們只需要控制其工作在淺度飽和工作狀態(tài)就可以提高其轉(zhuǎn)換速度。對(duì)于PNP型三極管,分析方法類似,不同的地方就是電流方向跟NPN的剛好相反,因此發(fā)射極上面那個(gè)箭頭方向也反了過來——變成朝里的了。

  常用

  電子制作中常用的三極管有9 0× ×系列,包括低頻小功率硅管9013(NPN)、9012(PNP),低噪聲管9014(NPN),高頻小功率管9018(NPN)等。它們的型號(hào)一般都標(biāo)在塑殼上,而樣子都一樣,都是TO-92標(biāo)準(zhǔn)封裝。在老式的電子產(chǎn)品中還能見到3DG6(低頻小功率硅管)、3AX31 (低頻小功率鍺管) 等,它們的型號(hào)也都印在金屬的外殼上。第一部分的3表示為三極管。 第二部分表示器件的材料和結(jié)構(gòu),A: PNP型鍺材料 B: NPN型鍺材料 C: PNP型硅材料 D: NPN型硅材料 第三部分表示功能,U:光電管 K:開關(guān)管 X:低頻小功率管 G:高頻小功率管 D:低頻大功率管 A:高頻大功率管。另外,3DJ型為場(chǎng)效應(yīng)管,BT打頭的表示半導(dǎo)體特殊元件。

  實(shí)驗(yàn)方法

  按接線圖表5接好電路,注意三極管e、b、c三個(gè)管腳及發(fā)光二極管的極性不要接錯(cuò)。R1是基極的偏置電阻,當(dāng)用紅線(W)接到14號(hào)彈簧或8號(hào)彈簧時(shí)都可向基極加上偏置電流使三極管導(dǎo)通,(即c、e極間相當(dāng)于短路),發(fā)光二極管D導(dǎo)通發(fā)光。當(dāng)紅線(W)接到20號(hào)彈簧時(shí),由于20號(hào)彈簧的電位低,三極管不導(dǎo)通(即c、e間相當(dāng)于斷路)發(fā)光二極管D不發(fā)光。

  元件作用

  電阻R1基極偏置用,電阻R2有限流作用,也是三極管集電極的負(fù)載電阻。發(fā)光二極管D指示作用,三極管T開關(guān)作用,電池E供電。三極管可以看成是2個(gè)PN結(jié)。測(cè)試其好壞只要測(cè)其PN結(jié)是否正常就行。其方法是,用電阻檔測(cè)b,c極和b,e極的正反電阻,相差幾十倍以上就是正常的。估算NPN型三極管的電流放大系數(shù)的簡單方法:黑表筆接c極,紅表筆接e極,在c,b極間接一個(gè)50-200K的電阻,查看表針的擺動(dòng)情況,擺動(dòng)越大,β值越高。

  Npn與PNP有什么區(qū)別

  怎么說呢,你可以這樣來理解了,如果是傳感器,那,NPN,常開,單傳感器不作用時(shí),輸出低電平,作用時(shí),輸出高電平。NPN,常閉,單傳感器不作用時(shí),輸出高電平,作用時(shí),輸出低電平。

  PNP,常開,單傳感器不作用時(shí),輸出高電平,作用時(shí),輸出低電平。PNP,常閉,單傳感器不作用時(shí),輸出低電平,作用時(shí),輸出高電平。

  如果,你用的是直流24V的傳感器,還可以這樣理解,高電平+24V,低電平0V。

  Npn與PNP 都有 EBC 三個(gè)極(E 射、B基、C集極), 不同的是控制電流流動(dòng)的方向是相反的,所以三個(gè)極與電流正負(fù)極沒關(guān)系,只與三極管的制造結(jié)構(gòu)有關(guān)。

  EB之間電流的導(dǎo)通與EC之間電流的導(dǎo)通成正比,EB小電流導(dǎo)通控制著EC大電流的導(dǎo)通,EB小電流的限制也同比例限制EC大電流的通過。如下圖,箭頭是指EB小控制電流的方向。

  

  Npn: 當(dāng)小電流從B至E時(shí)(B為+,E為-), 大電流開始可在C至E流動(dòng)。流動(dòng)時(shí)只能是單方向(C為+,E為-),有像二極管的整流作用。

  PNP:當(dāng)小電流從E至B時(shí)(E為+,B為-),大電流開始可在E至C流動(dòng)。流動(dòng)時(shí)只能是單方向(E為+,C為-),有像二極管的整流作用。

  注意1:我說的所謂電流是課本上說的電子流動(dòng)方向即+流向-, 與電子真正的流動(dòng)正好方向相反,即-流向+。這個(gè)是有歷史的,是一個(gè)史詩級(jí)的誤導(dǎo),想改回來并不容易,如無字天書你懂的。

  注意2:三極管電的流動(dòng)都是單方向的或是被整流的,在這方面與二極管作用一樣,也有壓降(例如:壓降是0.2v, 就是當(dāng)電壓超過0.2v時(shí)電流才會(huì)開始單方向整流式通過,造成一定比例的電能損耗,與收稅類似你懂的)

  注意3:在任何情況下,NPN的 B至E電流導(dǎo)通,B至C電流導(dǎo)通; PNP的E至B電流導(dǎo)通,C至B電流導(dǎo)通。

  注意4:如果要手動(dòng)辨別PNP與NPN三極管的區(qū)別或辨別EBC,建議最好對(duì)型號(hào)到網(wǎng)上查,或用電阻表分析等等。

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2023-12-18 標(biāo)簽:傳感器pnpNPN 1815 0

npn和pnp有什么區(qū)別?npn和pnp三極管的應(yīng)用

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2023-12-09 標(biāo)簽:三極管pnpNPN 3657 0

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npn數(shù)據(jù)手冊(cè)

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    OBD
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    OBD是英文On-Board Diagnostic的縮寫,中文翻譯為“車載診斷系統(tǒng)”。這個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況和尾氣后處理系統(tǒng)的工作狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)有可能引起排放超標(biāo)的情況,會(huì)馬上發(fā)出警示。
  • SDK
    SDK
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      SDK一般指軟件開發(fā)工具包,軟件開發(fā)工具包一般都是一些軟件工程師為特定的軟件包、軟件框架、硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)等建立應(yīng)用軟件時(shí)的開發(fā)工具的集合。軟件開發(fā)工具廣義上指輔助開發(fā)某一類軟件的相關(guān)文檔、范例和工具的集合。
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