三极管原理简述及实例
因有很多文章介绍了三极管工作原理，这边就不再描述。本文主要通过实战，说明如何设计三极管电路处于线性放大状态或开关状态(即饱和导通和截止状态)并通过multisim实例仿真，验证理论分析。
三极管原理简述：
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。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。
三极管常用封装及引脚图：
实例：设计电路让三极管处于放大和开关状态
假设基级输入为常见的单片机3.3v的电源系统，集电极为输出的5v系统
当基级输入电阻选1k时，基级电流为ib=(3.3-0.7)/100=26ua，而2n2712的b值为204，所以ic=ib*b=5.3ma，
为满足三极管处于饱和导通条件则集电极电阻rc=5v/5.3=943欧
即当rc小于943欧时,三极管处于线性放大状态，当rc大于943欧时，三极管处于饱和导通状态。
如下图所示，一个处于放大状态，一个处于开关状态
问：如何判断三极管是处于放大状态还是开关状态?
答：最通俗的解法，看ic是否等于βib，当ic>=βib时，这就处于放大状态，当ic<βib时，处于开关状态。
问：三级管没有加偏置时，还能正常工作吗?
答：当然可以，偏置只是为了让放大不失真，提前给三极管pn结提供电压，当不提供时，只要输入大于be pn结导通条件，照样可以正常工作，只是输出波形肯定失真
问：三级管输入必须是小信号吗?
答：不是，输入小信号是课本上的知识。实际中如果设计是开关状态，那输入就是数字信号，如果设计是放大状态，那么输入一般是模拟信号，当是放大状态时，一般是有加偏置电压，防止输出波形失真，输入信号大小和放大倍数以及输出集电极电阻和电源有关系，并没有明确的规定。
问：为什么输入很小的变化，都会导致输出极大的变化，本质是什么?
答：本质就是三极管的pn结特性，be之间是一个二极管，二极管的电压0.7，i/v曲线是一个指数型的，0.7v变化一点 都会引起电机急剧变化。
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实例：设计电路让三极管处于放大和开关状态
假设基级输入为常见的单片机3.3v的电源系统，集电极为输出的5v系统
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为满足三极管处于饱和导通条件则集电极电阻rc=5v/5.3=943欧
即当rc小于943欧时,三极管处于线性放大状态，当rc大于943欧时，三极管处于饱和导通状态。
如下图所示，一个处于放大状态，一个处于开关状态
问：如何判断三极管是处于放大状态还是开关状态?
答：最通俗的解法，看ic是否等于βib，当ic>=βib时，这就处于放大状态，当ic<βib时，处于开关状态。
问：三级管没有加偏置时，还能正常工作吗?
答：当然可以，偏置只是为了让放大不失真，提前给三极管pn结提供电压，当不提供时，只要输入大于be pn结导通条件，照样可以正常工作，只是输出波形肯定失真
问：三级管输入必须是小信号吗?
答：不是，输入小信号是课本上的知识。实际中如果设计是开关状态，那输入就是数字信号，如果设计是放大状态，那么输入一般是模拟信号，当是放大状态时，一般是有加偏置电压，防止输出波形失真，输入信号大小和放大倍数以及输出集电极电阻和电源有关系，并没有明确的规定。
问：为什么输入很小的变化，都会导致输出极大的变化，本质是什么?
答：本质就是三极管的pn结特性，be之间是一个二极管，二极管的电压0.7，i/v曲线是一个指数型的，0.7v变化一点 都会引起电机急剧变化。
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