npn型三极管的电气符号?有哪几种工作状态及实现条件

各位哥哥姐姐帮个忙,帮我解答下一《电路与模拟电子技术》部分题目,
(本大题共10小题,每小题仅有一个正确答案,将正确答案题号填入括号内.每小题2分,
1、稳压管的稳压区是其工作在( ).
A、 正向导通 B、反向截止 C.反向击穿 D、截止区
2、测某电路中三极管各极电位分别是2V、6V、2.7V则三极管的三个电极分别是( ),该管是().
3、集成运放电路选用差动放大电路的原因是( ).
A、克服温漂 B、提高输入电阻 C、稳定放大倍数 D、减小输入电阻
4、当温度升高时,二极管的反向饱和电流将( ) .
A、 增大 B、 不变 C、 减小
5、下列那一种状态不属于电路的工作状态(
A、空载状态 B、有载状态 C、 短路状态 D、断路状态
6、基本共射放大电路中,基极电阻RB的作用是( ).
A、 放大电流 B、调节偏流IB
C、 把放大的电流转换成电压 D、 防止输入信号交流短路
7、UGS=0V时,能够工作在恒流区的场效应管有( ).
A、结型管 B、增强型MOS管 C、耗尽型MOS管
8、如图所示电路中,A、B间的电压UAB为( ).
9、用恒流源取代长尾式差分放大电路中的发射极电阻Re,将使电路的( ).
A、差模放大倍数数值增大 B、抑制共模信号能力增强
C、差模输入电阻增大 D、输出电阻减小
10、在输入量不变的情况下,若引入反馈后( ),则说明引入的反馈是负反馈.
A、输入电阻增大 B、输出量增大
C、净输入量增大 D、净输入量减小
二、填空题(本大题共10小题,每小题2分,
11、三极管的发射结( ),集电结( )时,三极管工作在饱和区.
12、在交流放大电路中,若静态工作点选得太高,则容易产生( )失真,
若静态工作点选得太低,则容易产生( )失真.
13、电流负反馈放大器的输出电阻( ).
14、N型半导体中多数载流子是( ),P型半导体中多数载流子是( ),PN结具有( ).
15、当Ucs=0时,漏源之间存在导电沟道的称为( )型场效应管,漏源之间不存在导电沟道的称为( )型场效应管.
16、差分放大电路输入端加上大小相等、极性相同的两个信号,称为( )信号,而加上大小相等、极性相反的两个信号,称为( )信号.
17、在放大电路中为了提高输入电阻应引入( )负反馈,为了降低输出电阻应引入( )负反馈.
18、电压放大电路的主要性能指标有:( )、( )、( )、( ).
19、功率放大器分为( )、( )、( )三大类.
20、反馈放大器的放大倍数的表达式为( ).
三、判断题(本大题共5小题,每小题2分,
21、放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的.( )
22、阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立,它只能放大交流信号.( )
23、互补输出级应采用共集或共漏接法.( )
24、若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电压基本不变.( )

 晶体三极管简称为晶体管,它由两个PN结有机地结合在一起构成半导体器件,晶体管内部可分为三个区域(NPN型硅管或PNP型锗管),从三个区域各引出一个电极,称为发射级(e)、基级(b)和集电极(C),利用晶体管可以放大信号、高低频振荡、无触点开关等。下面来对晶体管工作的条件及工作状态的判断作以较深入些的学习与理解,这里仅扼要把上述两个问题剖析一下。

      在共发射极电压放大器中,为了取出晶体管输出端的被放大信号电压Use(动态信号),需要在集电极串接一只电阻Rc。这样一来,当集电极电流Ic通过时,在Re上产生一电压降IcRc,输出电压由晶体管c-e之间取出,即Usc=Uce=Ec-IcRc,所以Use也和IcRc —样随输入电压Ui的发生而相应地变化。

      Ec保证晶体管的集电结处于反向偏置,使管子工作在放大状态,使弱信号变为强信号。能量的来源是靠Ec的维持,而不是晶体管自身。

 为了使晶体管产生电流放大作用,除了保证集电结处于反向偏置外,还须使发射结处于正向偏置,Eb的作用就是向发射结提供正向偏置电压,并配合适当的基级电阻Rb,以建立起一定的静态基极电流Ib。当Vbe很小时,Ib=O,只有当Vbe超过某一值时(硅管约0.5V,锗管约0.2V,称为门槛电压),管子开始导通,出现Ib。随后,Ib将随Vbe增大而增大,但是,Vbe和Ib的关系不是线性关系:当Vbe大于0.7V后,Vbe再增加一点点,Ib就会增加很多。晶体管充分导通的Vbe近似等于一常数(硅管约0.5V,锗管约

4.基极偏流电阻Rb:

      在电源Eb的大小已经确定的条件下,改变Rb的阻值就可以改变晶体管的静态电流Ib,从而也改变了集电极静态电流Ic和管压降Vce,使放大器建立起合适的直流工作状态。

二、晶体管工作状态的判断

 晶体三极管工作在放大区时,其发射结(b、e极之间)为正偏,集电结(b、c极之间)为反偏。对于小功率的NPN型硅,呈现为Vbe≈0.7V,Vbc<0V(具体数值视电源电压Ec与有关元件的数值而定):对于NPN型锗管,Vbe≈0.2V,Vbc<0V;对于PNP型的晶体三极管,上述电压值的符号相反,即小功率PNP型硅管Vbe≈-0.7V,Vbc>0V,对于小功率 PNP型锗管,Vbe≈-0.2V,Vbc>0V。如果我们在检测电路中发现晶体三极管极间电压为上述数值,即可判断该三极管工作在放大区,由该三极管组成的这部分电路为放大电路。

       另外,在由晶体管组成的振荡电路中,其三极管也是工作在放大区,但由于三极管的输出经选频谐振回路并同相反馈到其b、C极之间,使电路起振,那么b、e极之间的电压Ube,对于硅管来说就小于0.7V 了(一般为0.2V左右)。如果我们检测出Vbe<0.7V,且用导线短接选频谐振电路中的电感使电路停振时Vbe0.7V,则可判断该电路为振荡电路。

2.工作在截止区的判断:

三极管工作在截止区时,发射结与集电结均为反偏,而在实际的电路中,发射结也可以是零偏置。这样对于小功率NPN型三极管,呈现为Vbe≤0,Vbc<0V(具体数值主要决定于电源电压Ec);对于小功率NPN型三极管,呈现为Vbe≥OV,Vbc≥0V,此时的 Vce≈Ec,如果我们检测出电路中晶体三极管间电压为上述情况,则可判断该三极管工作在截止区。

3.工作在饱和区的判断:

     三极管工作在饱和区时,其发射结与集电结均为正偏。对于小功率NPN型硅管,呈现为Vbe多0.7V(略大于工作在放大区时的数值),Vbc>0V (不大于Vbe的值);对于小功率NPN型锗管,类似地有Vbe≥0.2V(略大于工作在放大区时的值),Vbc>OV (不大于Vbe的值)。对于PNP型的晶体管,上述电压值的符号相反,即小功率的PNP型硅管,Vbe≥-0.7V,Vb<0V(不小于Vbe的值;小功率PNP型锗管,Vbe≤-2V,Vbc<0V(不小于Vbe的值)。一般情况下,此时的Vce≈0.3V(硅管)或 Vce≈0.1V(锗管),如果我们检测出电路中的晶体三极管极间电压符合上述情况,则可判断该三极管工作在饱和区。

需要指出一点的是:在有些电子电路中,如开关电路、数字电路等,三极管工作在截止区与饱和区之间相互转换,如附图所示。当A点为0V时,EB通过R1、R2分压使基极处于负电压,发射结反偏;同时集电结也是反偏的,那么三极管T截止;当A点输入为6V时,R1、R2分压使三极管发射结正偏,产生足够大的基极电流使三极管饱和导通,输出端L约为0.3V,此时集电结也为正偏。我们检测电路是否正常时,可以分别使A端输人0V与6V的电压,并分别测量两种情况下的三极管极间电压,看是否符合上述截止与饱和的情况,从而就可以判断该电路工作是否正常。


      晶体三极管有三个工作区,即放大区、截止区、饱和区。电路设计时,可根据电路的要求,让晶体管工作在不同的区域以组成放大电路、振荡电路、开关电路等,如果三极管因某种原因改变了原来的正常工作状态,就会使电路工作失常;电子产品出现故障,这时就要对故障进行分析,首要的工作就是按前述方法检查三极管的工作状态。

 为了对晶体管工作在三个区域的情况有一个较明确的认识,附表列出了有关具体情况,供参考理解。对于具体的检测工作,要注意两点问题:一是最好使用内阻较大的数字万用表进行测量,以减少测量误差,同时避免直接测量时因万用表的内阻小引起三极管工作状态的改变;二是最好分别测量晶体三极管各极对地的电压,然后计算出Ube.Ubc或Uce的值,避免诱发电路故障的可能性。

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1.如果输入一个高电平,而输出需要一个低电平时,首选择npn。

2.如果输入一个低电平,而输出需要一个低电平时,首选择pnp。

3.如果输入一个低电平,而输出需要一个高电平时,首选择npn。

4.如果输入一个高电平,而输出需要一个高电平时,首选择pnp。

npn基极高电压,极电极与发射极短路.低电压,极电极与发射极开路.也就是不工作。

pnp基极高电压.极电极与发射极开路,也就是不工作。如果基极加低电位,集电极与发射极短路。

晶体管:最常用的有三极管和二极管两种。三极管以符号BG(旧)或(T)表示,二极管以D表示。按制作材料分,晶体管可分为锗管和硅管两种。

按极性分,三极管有PNP和NPN两种,而二极管有P型和N型之分。多数国产管用xxx表示,其中每一位都有特定含义:如 3 A X 31,第一位3代表三极管,2代表二极管。第二位代表材料和极性。A代表PNP型锗材料;B代表NPN型锗材料;C为PNP型硅材料;D为NPN型硅材料。第三位表示用途,其中X代表低频小功率管;D代表低频大功率管;G代表高频小功率管;A代表高频大功率管。最后面的数字是产品的序号,序号不同,各种指标略有差异。注意,二极管同三极管第二位意义基本相同,而第三位则含义不同。对于二极管来说,第三位的P代表检波管;W代表稳压管;Z代表整流管。上面举的例子,具体来说就是PNP型锗材料低频小功率管。对于进口的三极管来说,就各有不同,要在实际使用过程中注意积累资料。

常用的进口管有韩国的90xx、80xx系列,欧洲的2Sx系列,在该系列中,第三位含义同国产管的第三位基本相同

NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同,说得“专业”一点,就是“极性”问题。

总之 VB 一般都是在中间,VC 和 VE 在两边,这跟通常的 BJT 符号中的位置是一致的,你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。而且BJT的各极之间虽然不是纯电阻,但电压方向和电流方向同样是一致的,不会出现电流从低电位处流行高电位的情况。

设三极管的三个脚分别為A、B、C , 将指针式万用表打在电阻档的10K欧姆档位 , (1)用红表笔接A脚 , 用黑表笔分别接触B脚和C脚 , 如果AB脚脚间阻抗较小 , AC脚脚间阻抗為较大 , 则改用黑表笔接A脚 , 红表笔接C脚 , 此时其脚间阻抗仍然很大说明此三极管為NPN型三极管 ;用红表笔接A脚 , 用黑表笔分别接触B脚和C脚 , 如果脚脚间阻抗都较小 , 而改用黑表笔接A脚后 , AB、AC脚脚间阻抗都很大 , 说明此三极管為PNP型三极管 ; 用红表笔接A脚 , 用黑表笔分别接触B脚和C脚 , 如果AB、AC脚脚间阻抗都很大 , 而改用黑表笔接A脚后 , AB、AC脚脚间阻抗都较小 , 说明此三极管為NPN型三极管 ; 如果改用黑表笔接A脚后 , AB脚脚间阻抗较小 , AC脚脚间阻抗為较大 , 说明此三极管為PNP型三极管。

上述(1)中 , 假设的B脚為基极(b) , 用红表笔接C脚 , 用黑表笔接A脚 , 并用拇指及食指捏紧A脚和B脚(注意不要短路) , 记录万用表阻值 , 再用红表笔接A脚 , 用黑表笔接C脚 , 且用拇指及食指捏紧C脚和B脚测量 , 两次测量中测试阻值低的一次的黑表笔所接元件脚為集电极(c) , 余下一脚為发射极(e) . (2)中假设的A脚為基极(b) , 集电极(c)和发射极(e)的区分方法同(1) , 但两次测量中测试阻值低的一次的红表笔所接元件脚為集电极(c) , 余下一脚為发射极(e) .

3> NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同,说得“专业”一点,就是“极性”问题。

总之 VB 一般都是在中间,VC 和 VE 在两边,这跟通常的 BJT 符号中的位置是一致的,你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。而且BJT的各极之间虽然不是纯电阻,但电压方向和电流方向同样是一致的,不会出现电流从低电位流向高电位的情况。

如今流行的电路图画法,通常习惯“男上女下”,哦不对,“阳上阴下”,也就是“正电源在上负电源在下”。那NPN电路中,E 最终都是接到地板(直接或间接),C 最终都是接到天花板(直接或间接)。PNP电路则相反,C 最终都是接到地板(直接或间接),E 最终都是接到天花板(直接或间接)。这也是为了满足上面的VC 和 VE的关系。一般的电路中,有了NPN的,你就可以按“上下对称交换”的方法得到 PNP 的版本。无论何时,只要满足上面的6个“极性”关系(4个电流方向和2个电压不等式),BJT电路就可能正常工作。当然,要保证正常工作,还必须保证这些电压、电流满足一些进一步的定量条件,即所谓“工作点”条件。

对于共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC(从电位更高的地方流进C极,你也可以把C极看作朝上的进水的漏斗)。

对于共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,并进一步控制IC。

如果所需的输出信号不是电流形式,而是电压形式,这时就在 C 极加一个电阻 RC,把 IC 变成电压 IC*RC。但为满足 VC>VE, RC 另一端不接地,而接正电源。

而且纯粹从BJT本身角度,而不考虑输入信号从哪里来,共射组态和共基组态其实很相似,反正都是控制VBE,只不过一个“固定” VE,改变VB,一个固定VB,改变VE。

对于共射组态,没有“固定参考点”了,可以理解为利用VBE随IC或IE变化较小的特性,使得不论输出电流IE怎么变化(当然也有个限度),VE基本上始终跟随VB变化(VE=VB-VBE),VB升高,VE也升高,VB降低,VE也降低,这就是电压跟随器的名称的由来。

PNP电路跟NPN是对称的,例如:

对于共射组态,可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点,通过控制VB来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC(从C极流向电位更低的地方,你也可以把C极看作朝下的出水管)。

对于共基组态,可以理解为把VB当作固定参考点,通过控制VE来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,并进一步控制IC。

上面所有的VE的“固定”二字都加了引号。因为E点有时是串联负反馈的引入点,这时VE也是变化的,但这个变化是反馈信号,即由VB变化这个因造成的果。

另附:全系列三极管应用参数

名 称 封装 极性 功 能 耐 压 电 流 功 率 频 率 配对管

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