晶體管如同一個(gè)電子開關(guān),能夠打開或者關(guān)閉電流。本期用實(shí)際例子來看看BJT(三極管)是怎么工作的。
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三極管(NPN)(圖一)
要打開BJT,基極和發(fā)射極之間的電壓需要大約0.7V的電壓。可以將一個(gè)0.7V的電池,直接連接到基極和發(fā)射極之間,BJT便會(huì)打開。
當(dāng)它處于打開狀態(tài)時(shí),電流會(huì)從集電極流過三極管到發(fā)射極。
而當(dāng)BJT處于關(guān)閉時(shí)(如圖二)便不再有電流流過,發(fā)光二極管(LED)也被關(guān)閉。
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那如果沒有一個(gè)0.7V的電池,我們應(yīng)該如何打開三極管?
其實(shí)很簡單!那就是串聯(lián)電阻!
BJT的基極和發(fā)射極之間的工作原理是二極管。二極管有一個(gè)正向電壓,它會(huì)在可用電壓中獲取該正向電壓。當(dāng)你串聯(lián)了一個(gè)電阻器,其余的電壓就會(huì)在電阻上進(jìn)行分壓。
通過增加這個(gè)電阻,你就會(huì)自動(dòng)獲得0.7V左右。
當(dāng)電流從基極流向發(fā)射極,三極管導(dǎo)通,更大的電流則會(huì)從集電極流向發(fā)射極。這兩個(gè)電流的大小之間存在連接,即為三極管的增益。
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拿一般常用的三極管來說,增益大概在100左右。相當(dāng)于,如果有0.1mA電流從基極流向發(fā)射極,那么從集電極流向發(fā)射極的電流就會(huì)在100mA,也就是100倍以上。(圖3)
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問題來了,(圖3)R1需要多大的電阻值,才能獲得0.1mA的電流?
如果電池在9V,三極管的基極到發(fā)射極達(dá)到0.7V,那么電阻器上還有8.3V。
你可以拿歐姆定律來找到這個(gè)值:
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因此,你需要一個(gè)83kΩ左右的電阻。
R2則可以將電流限制在LED上。此外,如果想要將LED和電阻直接連接在9V電池,可以選擇大概1 kΩ的阻值,即可正常工作,無須三極管。
以上那NPN三極管來舉例子,而三極管還有PNP型,其工作原理與NPN相同,不同的是其所有的電流是相反方向。
在選擇晶體管的時(shí)候,切記要注意晶體管所能承受的電流(集電極電流)。
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